(1)如图,对小物体进行受力分析有:
由图分析知:N=mgcosθ
f=μN=μmgcosθ
令小物体加速后能达到传送带的运动速度,则由动能定理得:
(μmgcosθ?mgsinθ)S1=
mv2?01 2
代入数值得S1=0.8m
∵S1<S
∴加速阶段小物体的位移S1=0.8m
(2)小物体在加速阶段做匀加速运动,令运动时间为t,则小物体运动的位移为
S1=
t=0.8m0+v 2
在这段时间内传送带运动的位移
S2=vt=1.6m
所以摩擦产生的热量等于摩擦力乘以两物体间的相对距离
即Q=μmgcosθ(S2-S1)=
×10×10×cos30°(1.6-0.8)J=60J
3
2
(3)根据功能关系,传送带对小物体做的功等于小物体机械能的增量
即:
W=
mv2+mgSsinθ=1 2
×10×22+10×10×5×sin30°J=270J1 2
答:(1)小物体做加速运动阶段的位移S1=0.8m;
(2)小物体与传送带之间的摩擦力做功产生的热量Q=60J;
(3)传送带对小物体做的功W=270J.