Question

如圖所示，一塊長為L、質量m的扁平均勻規(guī)則木板通過裝有傳送帶的光滑斜面輸送，斜面與傳送帶靠在一起并與傳送帶上表面連成一直線，與水平方向夾角為θ，傳送帶以較大的恒定速率轉動，傳送方向向上，木板與傳送帶之間動摩擦因數(shù)為常數(shù)，已知木板放在斜面或者傳送帶上任意位置時，支持力均勻作用在木板底部，將木板靜止放在傳送帶和光滑斜面之間某一位置，位于傳送帶部位的長度設為x，當x=

L

4

時，木板能保持靜止．
（l）設傳送帶與木板間產(chǎn)生的滑動摩擦力為f，試在0≤x≤L范圍內，畫出f-x圖象．（本小題僅根據(jù)圖象給分）
（2）木板從x=

L

2

的位置靜止釋放，當移動到x=L的位置時，木板的速度多大？
（3）在（2）的過程中，木塊的機械能增加量設為△E，傳送帶因運送木板而多消耗的電能設為w，試比較△E和w的大小關系，用文字說明理由．

Answer 1

（1）在0≤x≤L范圍內，摩擦力與放在傳送帶上的長度成正比，當x=

L

4

時，f=mgsinθ，當x=L時，當x=L時，則摩擦力為
f=4mgsinθ．畫出f-x圖象如圖．
（2）利用（2）中圖象，可知摩擦力做功：W=

3

2

mgLsinθ
由動能定理W-

1

2

mgLsinθ=

1

2

mv2
得v=

2gLsinθ

（3）△E小于W，因為傳送帶與木板之間有滑動摩擦，電能有一部分轉為了內能．
答：（1）畫出f-x圖象如圖所示．
（2）當移動到x=L的位置時，木板的速度是

2gLsinθ

．
（3））△E小于W，因為傳送帶與木板之間有滑動摩擦，電能有一部分轉為了內能．