题目

水平传送带以2m/s的速度匀速运行，将一质量为2kg的工件沿竖直向下的方向轻轻放在传送带上（设传送带的速度不变），若工件与传送带之间的动摩擦因数为0.2，则放手后工件在5s内的位移是多少？摩擦力对工件做功为多少？（g取10m/s²）

提问时间：2021-02-12

答案

工件放上传送带先做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律得：
a=

μmg

m

＝0.2×10＝2m/s2
工件速度与传送带相等所需时间为t=

△v

a

＝

2−0

2

＝1s，
此后4s物体与传送带一起做匀速直线运动，
所以工件在5s内的位移x=

1

2

at2+v(5−t)=

1

2

×2×1+2×4＝9m，
工件5s末的速度为v=2m/s，工件整个运动过程中，只有摩擦力做功，根据动能定理得：
Wf＝

1

2

mv2＝

1

2

×2×4＝4J
答：放手后工件在5s内的位移是9m，摩擦力对工件做功为4J．