Question

高一物理题

如图10所示，利用皮带运输机将物体由地面运送到高出水平地面的C平台上，C平台离地面的竖直高度为5m，已知皮带和物体问的动摩擦因数为0.75，运输机的皮带以2m／s的速度匀速顺时针运动且皮带和轮子之间不打滑.
皮带与水平面的夹角为 =30 .现将质量为1 kg的小物体轻轻地放在皮带的A处,运送到C处.试求由于运送此物体,运输机比空载时多消耗的能量.
过程详细点（答案60.7

Answer 1

运输机比空载时多消耗的能量，可以分成两部分计算：第一部分是物体增加的机械能，等于
mgh+mv2/2=52J，第二部分是物体加速过程，由于和皮带间产生相对滑动，产生的内能，等于
滑动摩擦力乘以相对位移，a=(Mmgcos30度-mgsin30度）/m=1.5m/s2 加速时间t=v/t=1.33秒，在此时间内，皮带运动2m/sX1.33s=2.66米，物体运动等于平均速度1m/sX1.33s=1.33米，相对位移是2.66-1.33=1.33米，所以产生的热量为Mmgcos30度X1.33米=8.7J，两部分加起来共60.7J