Question

高一物理~

如图4-1-8所示，水平传送带以2m/s的速度匀速运行，将一质量为2kg的工件轻轻放在传送带上（设传送带速度不变），工件与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.2，放手后工件在3s内位移是多少？摩擦力做多少功？
图就大概是通常的那些传送带那类型了
本人除了答案更需要解析，为什么匀速不是受力平衡吗？

Answer 1

F摩=μmg=0.2*20=4N
a=F摩/m=4/2=2m/s^2
事实上工件在传送带上是先加速在和她一起匀速的。然后算加速了多长时间。
t=(v-v0)/a=2/2=1s
加速的路程=1/2at^2=1/2*2*1=1
总共的时间是3s,加速用了一秒，还剩2秒。接下来的2s是随传送带一起匀速的
x=vt=2*2=4s 所以一共位移4+1=5s
后两秒不受摩擦力，
Wf=μmgx=0.2*2*10*1=4J

Answer 2

假设传送带与工件之间的最大静摩擦系数等于动摩擦系数，开始时传送带依靠静摩擦力带动工件做许可的最大的加速度的加速运动
最大加速度a=μg=0.2*10=2m/s^2
当工件加速至v=2m/s时，工件与传送带一起匀速运动。这时经过的时间t1=2/2=1s
也就是说，在摩擦力带动下，工件先做1s的加速运动，1s后做匀速运动
放手后工件在3s内位移：
x=1/2at1^2+vt2=1/2*2*1^2+2*(3-1)=1+4=5m

摩擦力做功：
Wf=μmgx=0.2*2*10*5=20J