解题思路:(1)物在摩擦力的作用下加速运动,先根据牛顿第二定律求解出加速度,然后假设一直加速,根据运动学公式求出末速度,同传送带速度相比较得出货物是一直加速,再根据位移时间公式求解出加速时间;
(2)摩擦力做的功可以直接用摩擦力乘以物体的位移进行计算.
(1)设运行过程中货物的加速度为a,根据牛顿第二定律得:
μmg=ma
代入数据得:a=2 m/s2
设到达B端时速度为v,所用时间为t,则:
v2=2as0
代入数据得:v=4
3m/s
由于v>v0=6m/s,所以物先加速后匀速直线运动.
则先匀加速运动,由t1=
v0
a=
6
2s=3s
s0=[1/2]at12=[1/2]×2×32m=9m
再匀速直线运动,得:t2=
L−s0
v0=
12−9
6s=0.5s
即货物从M端运动到N端所需的时间为:t=t1+t2=3.5s.
(2)根据功的定义,有:
W=f s0=μmg s0=2×9J=18J
即摩擦力对货物做功为18J.
答:(1)传送所需时间为3.5s
(2)摩擦力对零件做功为18J
点评:
本题考点: 牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系.
考点点评: 本题关键要对滑块受力分析后,根据牛顿第二定律求解出加速度,再结合运动学公式列式求解.