传送带做的功等于物体做的功吗?
传送带做的功是针对物体而言的,物体动能改变多少,就做了多少功。
传送带消耗的电能不仅是传送带做的功,而且还包括系统产生的内能,是两者的和。根据能量守恒,多消耗的电能就是物体增加的动能再加上因摩擦增加的内能(摩擦热),容易证明。
多消耗的电能=mv^2。v是传送带速度,m则是物体质量,这个结果与传送带与物体之间的摩擦因数无关。
扩展资料
举例:
皮带速度是3m/s,两皮带轮圆心距离L=4.5m。现将m=1kg的小物体轻放在左轮正上方的皮带上,物体与皮带间的动摩擦因数为μ=0.15,电动机带动皮带将物体从左轮运送到右轮正上方时,电动机消耗的电能的解析。
物体的加速度大小a=μmg/m=μg=1.5m/s²,
当物体速度到达v=3m/s时,加速的时间t=(v-0)/a=2s。
通过的距离x=(v²-0)/2a=3m,可见物体先加速运动,然后匀速运动。
后面匀速运动的位移为x`=1.5m。
1、由动能定理得:
μmgx=Ek-0,解得物体获得的动能Ek= μmgx=4.5J。
2、这一过程产生的热量(摩擦生热)Q=μmgΔx=4.5J(Δx=vt-at²/2=3m,为皮带和物体的相对位移)。
3、这一过程电动机消耗的电能E等于物块获得的动能加上因摩擦产生的热量E=Ek+Q=9J。