Question

1道高中物理题谢谢

如图所示，质量m=lkg的物块从h=0.8m高处沿光滑斜面滑下，到达底部时通过光滑圆弧BC滑至水平传送带CE上，CE长L=3m．D是CE之间的一点，距离C点2m。传送带在皮带轮带动下，以v=4m/s的速度逆时针传动，物块与传送带间动摩擦因数μ=0.3,求：

（2）物块从出发到第二次经过D点的过程中，皮带对物块做多少功?(答案是 w=-umgx=-6J,我不明白皮带队物块做的功不是转化为热能和动能吗？）

Answer 1

皮带对物块做功，直接根据宫的公式力乘以位移乘以夹角余弦值，摩擦力大小不变，夹角的余弦值也始终为-1，所以可以直接用你给出的式子，答案像你写的那样很简单的可以得出来，
至于你的疑问，皮带对物块做功，确实是一部分转化为物体的动能，一部分转化为热能，从C到E这个过程中，皮带做负功，物块动能减小，所以功的大小在数值上等于动能的减小量和热量；从E回到D这个过程中，皮带对物体做正功，功的大小等于动能的增加量和热量。因此整个过程中负功的绝对值大于整功，所以最终结果是负的。写的有些啰嗦，希望我弄懂了你想问的点。

Answer 2

因为物体下落至C点速度为4m/s，所以在传送带运动始终受到摩擦力作用。从出发到第二次经过D点的过程：物体所受摩擦力大小不变，始终像左，故先做匀减速运动，在返回做匀加速运动。第一次经过D后，往DE方向，摩擦力做负功，返回时，往ED方向，做正功。这两段过程功的大小相等，但一正一负，故为零。所以整个过程中摩擦力做功就是w=-umg|CD| =-6J 。
对于皮带做功转化为动能和热能，其实是，过程当中皮带改变物体的动能（皮带对物块的作用），并在改变的过程当中损耗了一部分能量，就是热能。

Answer 3

只考虑滑块，不管传送带对它做多少功，表现出来的只会是动能的变化。（摩擦发热可以看成是传送带对滑块做功时的一种能量损失，这个能量不属于滑块的，不能算是传送带对滑块做的功。）
这样的思路就简单了，滑动摩擦力做功，力和相对位移的乘积。

Answer 4

皮带对物块的力是摩擦力和支持力，做功的是摩擦力，所以就是摩擦力做功，摩擦力做功转化成热能，并没有转化成动能，是要消耗动能的