摩擦力做功与能量转化练习

《摩擦力做功与能量转化问题》练习

例题1、如图所示，在光滑地面上放有一辆小车，车的尾端放有一物体，用水平力F拉物体，使它从小车尾端运动到小车的前端．第一次小车固定，拉力

做功W1，由于摩擦产生的热量为Q1；第二次小车可以在地面上滑

动，拉力做动为W2，由于摩擦产生的热量为Q2，则（BC ）

A．W1＞W2 B．W1＜W2 C．Q1=Q2 D．Q1＜Q2

例题2、如图所示，质量M=20kg的物体从光滑曲面上高度H=0.8m处由静止释放，到达曲面底端时以水平方向的速度进入水平传送带。传送带由一电动机驱动，传送带的上表面匀速向左运动，运动速率为3.0m/s。已知物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.10，且物体滑上传送带后立刻移走光滑曲面，设皮带轮间的距离足够

大，则从M滑上到离开传送带的整个过程中，由于M

和传送带间的摩擦而产生了多少热量？（g取10m/s2）

解（1）物体沿曲面下滑的过程中机械能守恒，

解得物体滑到底端时的速度 4.0 m/s

以地面为参照系，物体滑上传送带后向右做匀减速运动直到速度为零，物体的加速度大小

为 1.0m/s2

物体从滑上传送带到相对地面速度减小到零，向右的位移8.0 m

后向左做匀加速运动，直到速度与传送带速度v相等后与传送带相对静止，从传送带左端

掉下，其间物体的加速度大小和方向都不变，加速度大小 1.0m/s2

取向右为正方向，从物体滑上传送带到与传送带相对静止的过程中，物体发生的位移

3.5 m

物体运动的时间为7.0 s

这段时间内皮带向左运动的位移21 m

物体相对于传送带滑行的距离24.5 m

物体与传送带相对滑动期间产生的热量490 J

【目标达成】

1.从离地H高处竖直向上抛出一个小球，小球所受阻力大小始终为f，小球上升了h高后开始下落，直到落地。在此全过程中，小球克服阻力做的功为（）

A.fH

B.()

f H h

+ D.()

-+

f H h

+ C.(2)

f H h

2. 一木块放在光滑水平面上，一子弹水平射入木块中，射入深度为d，平均阻力为f。设木块离出发点距离为s时开始匀速前进，下列判断正确的是（）A．fs量度子弹损失的动能

B．f（s＋d）量度子弹损失的动能

C．fd量度子弹损失的动能

D．fd 量度子弹、木块系统总机械能的损失

3. 如图水平方向的传送带以2m/s的速度匀速运动，把一质量为2kg的小物体轻轻放在传送带的左端，经过4s物体到达传送带的右端。已知物体与传送带间的动摩擦因数为0.2，求：

（1）传送带的长度。

（2）这一过程中摩擦力对物体所做的功。

（3）这个过程中由于物体与传送带的摩擦而转化为内能的数值。

4如图所示,AB为半径R=0.8m的光滑圆弧轨道,下端B恰与小车右端平滑对接。小车质量

M=3kg,车长L=2.06 m,车上表面距地面的高度h=0.2m。现有一质量m=1 kg的滑块,由轨道顶端无初速释放,滑到B端后冲上小车。已知地面光滑,滑块与小车上表面间的动摩擦因数μ=0.3,当车运行了1.5s时,车被地面装置锁定。(取g=10m/s2)试求:

(1)滑块到达B端时,轨道对它支持力的大小。

(2)车被锁定时,车右端距轨道B端的距离。

(3)从车开始运动到被锁定的过程中,滑块与车面间由于摩擦而产生的内能大小。

(4)滑块落地点离车左端的水平距离。

参考答案

1、C

2、BD

3、7m 4J 0

4、答案:(1)30N(2)1 m(3)6 J(4)0.16 m