Question

（12分）．如圖所示，一質量為m的滑塊從高為h的光滑圓弧形槽的頂端A處無初速度滑下，槽的底端B與水平傳送帶相接，傳送帶的運行速度恒為v₀，兩輪軸心間距為L，滑塊滑到傳送帶的末端時恰與傳送帶速度相同（滑塊到B點時速度小于v₀）。求：

（1）滑塊到達底端B時的速度v；

（2）滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ；

（3）此過程中，由于克服摩擦力做功而產生的熱量Q。

Answer 1

(1)設滑塊到達B點的速度為v，由機械能守恒定律，有

mgh＝mv²，v＝ ……………………2分

(2)滑塊在傳送帶上做勻加速運動，受到傳送帶對它的滑動摩擦力，

有μmg＝ma …………………………………2分

滑塊對地位移為L，末速度為v₀，則L＝ ……………………2分

得μ＝ ……………………1分

(3)產生的熱量等于滑塊與傳送帶之間發(fā)生的相對位移中克服摩擦力所做的功，

即Q＝μmgΔs……………………2分

Δs＝v₀t－L……………………1分

L＝t，t＝……………………1分

得Q＝