题目

题型：不详难度：来源：

如图所示的水平传送装置，AB间距为L，传送带以速度v匀速运转，把一质量为m的零件无初速地放在传送带的A处，已知零件与传送带之间的动摩擦因数为u，试求从A到B的过程中，摩擦力对零件所做的功，和物体与皮带间因摩擦产生的热量Q．

答案

要求摩擦力对零件做的功，关键是要弄清零件在摩擦力方向上的位移是多少，由于题中没有给出各物理量之间的定量关系，故存在两种可能．
当零件与传送带之间存在摩擦力时，摩擦力的大小为F=μmg，分两种情况进行讨论：
（1）零件在到达B处时速度小于或刚好等于传送带的速度v，零件在从A到B的过程中一直受摩擦力作用，则摩擦力对零件做功
W=FL=μmgL
设运动时间为t，加速度为a，零件与传送带的相对位移大小为△x，则a=

F

m

=μg，△x=vt-

0+v

2

t=

1

2

vt=L
故Q=F△x=μmgL
（2）零件在到达B点之前已经达到传送带的速度v，零件只是在达到速度v之间的一段时间内受摩擦力作用，此后零件与传送带以相同的速度v做匀速直线运动，不再受摩擦力作用．
则摩擦力对零件所做的功为
W′=FL′=μmg

v2

2μg

=

1

2

mv2
Q′=W′=

1

2

mv2
答：从A到B的过程中，摩擦力对零件所做的功为μmgL或

1

2

mv2．物体与皮带间因摩擦产生的热量Q为μmgL或

1

2

mv2．