2023年高考物理十年高考物理專題19功解析

專題19功

一、多選題

1.（2023?湖北）如圖所示，原長(zhǎng)為/的輕質(zhì)彈簧，一端固定在。點(diǎn)，另一端與一質(zhì)量為，〃的小球相連。小

球套在豎直固定的粗糙桿匕與桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5。桿上M、N兩點(diǎn)與。點(diǎn)的距離均為/,，點(diǎn)到。

點(diǎn)的距離為:/，OP與桿垂直。當(dāng)小球置于桿上P點(diǎn)時(shí)恰好能保持靜止。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，

重力加速度大小為g。小球以某一初速度從M點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，在此過(guò)程中，彈簧始終在彈性限度內(nèi)。

下列說(shuō)法正確的是（）

A.彈簧的勁度系數(shù)為半

B.小球在P點(diǎn)下方J處的加速度大小為（3式-4）g

C.從M點(diǎn)到N點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，小球受到的摩擦力先變小再變大

D.從M點(diǎn)到。點(diǎn)和從。點(diǎn)到N點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，小球受到的摩擦力做功相同

【答案】AD

【解析】A.小球在0點(diǎn)受力平衡，則有

mg=f，/=〃&，F(xiàn)N

聯(lián)立解得

A正確；

C.在PM之間任取一點(diǎn)A,令人。與歷N之間的夾角為。，則此時(shí)彈簧的彈力為

小球受到的摩擦力為

Z="sin。

化簡(jiǎn)得

fx

。在MP之間增大在ON減變小，即摩擦力先變大后變小，C錯(cuò)誤；

D.根據(jù)對(duì)稱性可知在任意關(guān)于戶點(diǎn)對(duì)稱的點(diǎn)摩擦力大小相等，因此由對(duì)稱性可知M到。和。到N摩擦力

做功大小相等：D正確；

B.小球運(yùn)動(dòng)到尸點(diǎn)下方g時(shí)。=45。，此時(shí)摩擦力大小為

?"蜜一3

\Z

由牛頓第二定律

mg+Fcos450-f=mu

聯(lián)立解得

a=?g

B錯(cuò)誤。

故選AD。

2.（2023?山西）一質(zhì)量為1kg的物體在水平拉力的作用下，由靜止開(kāi)始在水平地面上沿x軸運(yùn)動(dòng)，出發(fā)點(diǎn)

為二軸零點(diǎn)，拉力做的功W與物體坐標(biāo)x的關(guān)系如圖所示。物體與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4,重力加

速度大小取10m/s2。下列說(shuō)法正確的是（）

A.在x=lm時(shí)，拉力的功率為6W

B.在x=4m時(shí)，物體的動(dòng)能為2J

C.從人-0運(yùn)動(dòng)到人-2.，物體克服摩擦力做的功為8J

D.從x=0運(yùn)動(dòng)到X二4的過(guò)程中，物體的動(dòng)量最大為2kgTn/s

【答案】BC

【解析】由于拉力在水平方向，則拉力做的功為

\V=Fx

可看出W—x圖像的斜率代表拉力F。

AB.在物體運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中根據(jù)動(dòng)能定埋有

W-^mgx=—mv2

則x=Im時(shí)物體的速度為

v/=2m/s

x=Im時(shí)，拉力為

心叱=6N

Ar

則此時(shí)拉力的功率

P=Fvi=12W

x=4m時(shí)物體的動(dòng)能為

Ek=2J

A錯(cuò)誤、B正確；

C.從x=0運(yùn)動(dòng)到x=2m,物體克服摩擦力做的功為

Wf-fimgx=8J

C正確；

D.根據(jù)W—x圖像可知在0—2m的過(guò)程中F/=6N,2-4m的過(guò)程中F2=3N,由于物體受到的摩擦力恒為

/=4N,則物體在％=2m處速度最大，且根據(jù)選項(xiàng)AB分析可知此時(shí)的速度

v2=\/8nVs

則從x=0運(yùn)動(dòng)到x=4的過(guò)程中，物體的動(dòng)量最大為

p=mv=2&kg-m/$

D錯(cuò)誤。

故選BCo

3.（2022.廣東）如圖所示，載有防疫物資的無(wú)人駕駛小車(chē)，在水平MN段以恒定功率200W、速度5m/s勻

速行駛，在斜坡久?段以恒定功率570W、速度2m/s勻速行駛。三知小車(chē)總質(zhì)量為50kg,MN=PQ=20m,

PQ段的傾角為30。，重力加速度g取lOm/s?,不計(jì)空氣阻力。下列說(shuō)法正確的有（）

A.從M到N,小車(chē)牽引力大小為40NB.從M到N,小車(chē)克服摩擦力做功800J

o冒?。簓MS

-4..........-----------i

A.4s時(shí)物塊的動(dòng)能為零

B.6s時(shí)物塊回到初始位置

C.3s時(shí)物塊的動(dòng)量為12kg-m/s

D.0?6s時(shí)間內(nèi)產(chǎn)對(duì)物塊所做的功為40J

【答案】AD

【解析】物塊與地面間的摩擦力為

f="mg=2N

AC.對(duì)物塊從03s內(nèi)由動(dòng)量定理可知

(F-/X=mv3

(4-2)x3=lxv3

3s時(shí)物塊的動(dòng)量為

p=/叫=6kg-m/s

設(shè)3s后經(jīng)過(guò)時(shí)間I物塊的速度減為0,由動(dòng)量定理可得

-(F+f)t=0-mv3

-(4+2)/=0-1x6

解得

所以物塊在4s時(shí)速度減為0,則此時(shí)物塊的動(dòng)能也為0,故A正確，C錯(cuò)誤;

B.03s物塊發(fā)生的位移為“，由動(dòng)能定理可得

即

（4-2）耳=gx1x6?

得

xx-9m

3s~4s過(guò)程中，對(duì)物塊由動(dòng)能定理可得

1C

一（尸+=0-3mvy

即

-（4+2氏=0--^xlx62

得

x2=3m

4s6s物塊開(kāi)始反向運(yùn)動(dòng)，物塊的加速度大小為

a=-———=2m/s2

in

發(fā)生的位移為

=—x2x2'm=4m<x1-x2

即6s時(shí)物塊沒(méi)有回到初始位置，故B錯(cuò)誤;

D.物塊在6s時(shí)的速度大小為

v6=2x2m/s=4m/s

0~6s拉力所做的功為

IV=(4x9-4x3+4x4)J=40J

故D正確。

故選AD,

5.（2021?全國(guó)）水平桌面上，一質(zhì)量為機(jī)的物體在水平恒力/拉動(dòng)下從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，物體通過(guò)的路程等

于4時(shí)，速度的大小為％，此時(shí)撤去F，物體繼續(xù)滑行2%的路程后停止運(yùn)動(dòng)，重力加速度大小為9,則（）

A.在此過(guò)程中戶所做的功力

B.在此過(guò)中產(chǎn)的沖量大小等于

2

C.物體與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)等于盧一

4%g

D.〃的大小等于物體所受滑動(dòng)摩擦力大小的2倍

【答案】BC

【解析】CD.外力撤去前，由牛頓第二定律可知

F-〃ng=〃?4①

由速度位移公式有

片=②

外力撤去后，由牛頓第二定律可知

-/.img=nui2③

由速度位移公式有

一片=2生(250)④

由①②③④可得，水平恒力

動(dòng)摩擦因數(shù)

滑動(dòng)摩擦力

鼻="

可知尸的大小等于物體所受滑動(dòng)摩擦力大小的3倍,

故C正確，D錯(cuò)誤；

A.在此過(guò)程中，外力/做功為

故A錯(cuò)誤；

B.由平均速度公式可知，外力?作用時(shí)間

°+%%

2

在此過(guò)程中，尸的沖量大小是

I=W=-/wv0

故B正確。

故選BCo

6.（2020?浙江）如圖所示，系留無(wú)人機(jī)是利用地面直流電源通過(guò)電纜供電的無(wú)人機(jī)，旋翼由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)。

現(xiàn)有質(zhì)量為20kg、額定功率為5kW的系留無(wú)人機(jī)從地面起飛沿豎直方向上升，經(jīng)過(guò)200s到達(dá)100m高處后

懸停并進(jìn)行工作。己知直流電源供電電壓為4（X）V,若不計(jì)電纜的質(zhì)量和電阻，忽略電纜對(duì)無(wú)人機(jī)的拉力,

貝卜）

A.空氣對(duì)無(wú)人機(jī)的作用力始終大于或等于2（X）N

B.直流電源對(duì)無(wú)人機(jī)供電的額定電流為12.5A

C,無(wú)人機(jī)上升過(guò)程中消耗的平均功率為100W

D.無(wú)人機(jī)上升及懸停時(shí)均有部分功率用于對(duì)空氣做功

【答案】BD

【解析】A.無(wú)人機(jī)先向上加速后減速，最后懸停，則空氣對(duì)無(wú)人機(jī)的作用力先大于200N后小于200N,

最后等于200N,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;

B.直流電源對(duì)無(wú)人機(jī)供電的額定電流

下二5000

A=12.5A

(/~Too

選項(xiàng)B正確;

C.無(wú)人機(jī)的重力為

F=wg=200N

則無(wú)人機(jī)上升過(guò)程中克服重力做功消耗的平均功率

-Fh200x100

r=--=-------1-00W

t200

但是由于空氣阻力的作用，故對(duì)無(wú)人機(jī)向上的作用力不等于重力，則無(wú)人機(jī)上升過(guò)程中消耗的平均功率大

于I00W,則選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D.無(wú)人機(jī)上升及懸停時(shí)，螺旋槳會(huì)使周?chē)諝猱a(chǎn)生流動(dòng)，則會(huì)有部分功率用于對(duì)空氣做功，選項(xiàng)D正確。

故選BDo

7.（2016?全國(guó)）如圖，小球套在光滑的豎直桿上，輕彈簧一端固定于。點(diǎn)，另一端與小球相連?，F(xiàn)將小球

從M點(diǎn)由靜止釋放，它在下降的過(guò)程中經(jīng)過(guò)了N點(diǎn)。已知M、N兩點(diǎn)處，彈簧對(duì)小球的彈力大小相等，且

4ONM</OMN吟。在小球從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過(guò)程中（）

A.彈力對(duì)小球先做正功后做負(fù)功

B.有兩個(gè)時(shí)刻小球的加速度等于重力加速度

C.彈簧長(zhǎng)度最短時(shí)，彈力對(duì)小球做功的功率為零

D.小球到伙N點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能等于其在M、N兩點(diǎn)的重力勢(shì)能差

【答案】BCD

【解析】A.因M和N兩點(diǎn)處彈簧對(duì)小球的彈力大小相等，且“NM—OMN*,可知M處的彈簧處于

壓縮狀態(tài)，N處的彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，則在小球從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)的過(guò)程中，彈簧的彈性勢(shì)能先增大，后

減小再增大；彈簧的彈力對(duì)小球先做負(fù)功，后做正功再做負(fù)功，故A錯(cuò)誤；

B.當(dāng)彈簧水平時(shí)，豎直方向的力只有重力，小球受到的合力為重力，小球的加速度為重力加速度：當(dāng)彈簧

恢復(fù)到原長(zhǎng)時(shí)，小球只受重力作用，小球的加速度為重力加速度；故有兩個(gè)時(shí)刻小球的加速度等于重力加

速度，故B正確；

C.彈簧長(zhǎng)度最短時(shí)，即彈簧處于水平方向，此時(shí)彈簧彈力與速度方向垂直，則彈力對(duì)小球做功的功率為零，

故C正確；

D.由于M和N兩點(diǎn)處彈簧對(duì)小球的彈力大小相等，可知”和/兩點(diǎn)處彈簧的壓縮量等于伸長(zhǎng)量，M和N

兩點(diǎn)處彈簧的彈性勢(shì)能相等，根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒可知，小球到達(dá)N點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能等于其在M、N兩點(diǎn)的重

力勢(shì)能差，故D正確。

故選BCDo

8.12016?全國(guó)）兩實(shí)心小球甲和乙由同一種材料制成，甲球質(zhì)量大于乙球質(zhì)量。兩球在空氣中由靜止下落，

假設(shè)它們運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力與球的半徑成正比，與球的速率無(wú)關(guān)。若它們下落相同的距離，貝!（）

A.甲球用的時(shí)間比乙球長(zhǎng)

B.甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小

C.甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小

D.甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功

【答案】BD

44、

【解析】C.設(shè)小球的密度為半徑為「，則小球的質(zhì)量為==乃，，重力G="?g=｝；rg〃/,小

JJ

球的加速度

a=G-￡=mg-kL=s_JJL_

rnm乙版，

可知，小球的質(zhì)量越大，半徑越大，則下降的加速度越大，所以甲的加速度比較大，C錯(cuò)誤；

B.根據(jù)可知，加速度比較大的甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小，故B正確：

A.兩個(gè)小球下降的距離是相等的，根據(jù)x=可知，加速度比較大的甲運(yùn)動(dòng)的時(shí)間短。故A錯(cuò)誤；

D.它們運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力與球的半徑成正比，所以甲的阻力大，根據(jù)W=A可知，甲球克服阻力做的功

大乙甲球克服用力做的功，故D正確。

故選BD.

二、單選題

9.（2023?全國(guó)）小車(chē)在水平地面上沿軌道從左向右運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能?直增加。如果用帶筋頭的線段表示小車(chē)在

軌道上相應(yīng)位置處所受合力，下列四幅圖可能正確的是（）

【答案】D

【解析】AB.小車(chē)做曲線運(yùn)動(dòng)，所受合外力指向曲線的凹側(cè)，故AB錯(cuò)誤;

CD.小車(chē)沿軌道從左向右運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能一直增加，故合外力與運(yùn)動(dòng)方向夾角為銳角，C錯(cuò)誤，D正確。

故選D。

10.（2023?山東）《天工開(kāi)物》中記載了古人借助水力使用高轉(zhuǎn)筒車(chē)往稻田里引水的場(chǎng)景。引水過(guò)程簡(jiǎn)化如

下：兩個(gè)半徑均為R的水輪，以角速度①勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。水筒在筒車(chē)上均勻排布，單位長(zhǎng)度上有八個(gè)，與水輪

間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)。每個(gè)水筒離開(kāi)水面時(shí)裝有質(zhì)量為機(jī)的水，其中的60%被輸送到高出水面”處灌入稻田。當(dāng)

地的重力加速度為g,則筒車(chē)對(duì)灌入稻田的水做功的功率為（）

2nmgco2RH3nmgct)RH

A?-----------B-----.--------------C.3n嗎RHD.“RH

55

【答案】B

【解析】由題知，水筒在筒車(chē)上均勻排布，單位長(zhǎng)度上有〃個(gè)，且每個(gè)水筒離開(kāi)水面時(shí)裝有質(zhì)量為〃?的水、

其中的60%被輸送到高出水面”處灌入稻田，則水輪轉(zhuǎn)一圈灌入農(nóng)田的水的總質(zhì)量為

m占=2nRnmx60%=1.2nRnm

則水輪轉(zhuǎn)一圈灌入稻田的水克服重力做的功

W=1.litRnmgH

則筒車(chē)對(duì)灌入稻田的水做功的功率為

T

廠紀(jì)

co

聯(lián)匯有

_3nmga)RH

r=-------------

5

故選B。

11.（2023?江蘇）滑塊以一定的初速度沿粗糙斜面從底端上滑，到達(dá)最高點(diǎn)8后返回到底端。利用頻閃儀分

別對(duì)上滑和下滑過(guò)程進(jìn)行拍攝，頻閃照片示意圖如圖所示。與圖乙中相比，圖甲中滑塊（）

B.經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的動(dòng)能較小

C.在A、8之間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間較短D.在A、8之間克服摩擦力做的功較小

【答案】C

【解析】A.因?yàn)轭l閃照片時(shí)間間隔相同，對(duì)比圖甲和乙可知圖甲中滑塊加速度大，是上滑階段；根據(jù)牛頓

第二定律可知圖甲中滑塊收到的合力較大；故A錯(cuò)誤：

B.從圖甲中的A點(diǎn)到圖乙中的A點(diǎn)，先上升后下降，重力做功為0,摩擦力做負(fù)功；根據(jù)動(dòng)能定理可知圖

甲經(jīng)過(guò)4點(diǎn)的動(dòng)能較大，故B錯(cuò)誤；

C.由于圖甲中滑塊加速度大，根據(jù)

可知圖甲在A、B之間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間較短，故C正確；

D.由「無(wú)論上滑或下滑均受到滑動(dòng)摩擦力大小相等，故圖甲和圖乙在A、8之間克服摩擦力做的功相等，

故D錯(cuò)誤；

故選C。

12.(2022.福建)福建土樓兼具居住和防御的功能，承啟樓是圓形土樓的典型代表，如圖(a)所示。承啟

樓外樓共四層，各樓層高度如圖(b)所小。同一樓層內(nèi)部通過(guò)直彳仝約5()m的圓形廊道連接。若將質(zhì)量為100kg

的防御物資先從二樓倉(cāng)庫(kù)搬到四樓樓梯口M處，再用100s沿廊道運(yùn)送到N處，如圖(c)所示。重力加速

度大小取lOm/sz,則()

，，L

(a)承啟樓

50m

(b)剖面圖(c)四樓平面圖

A.該物資從二樓地面被運(yùn)送到四樓M處的過(guò)程中，克服重力所做的功為54(X)J

B.該物資從M處被運(yùn)送到N處的過(guò)程中，克服重力所做的功為78500J

C.從M處沿圓形廊道運(yùn)動(dòng)到N處，位移大小為78.5m

D.從M處沿圓形廊道運(yùn)動(dòng)到N處，平均速率為0.5m/s

【答案】A

【解析】A.該物資從二樓地面被運(yùn)送到四樓M處的過(guò)程中，克服重力所做的功為

WG=mgM=100x10x(2.7+2.7)J=54(X)J

故A正確：

B.該物資從M處被運(yùn)送到N處的過(guò)程中，由于M、N高度差為零，所以克服重力做功為零，故B錯(cuò)誤;

C.從M處沿圓形廊道運(yùn)動(dòng)到N處，位移大小為50m,故C錯(cuò)誤；

D.從M處沿圓形廊道運(yùn)動(dòng)到N處，平均速率為

3.14x5?

v=-=—=-------2-m/s=0.785m/s

tt100

故D錯(cuò)誤。

故選Ao

13.（2022?北京）我國(guó)航天員在“天宮課堂”中演示了多種有趣的實(shí)驗(yàn)，提高了青少年科學(xué)探索的興趣。某同

學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：細(xì)繩一端固定，另一端系一小球，給小球一初速度使其在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。無(wú)

論在“天宮”還是在地面做此實(shí)驗(yàn)（)

<—

%

A.小球的速度大小均發(fā)生變化B.小球的向心加速度大小均發(fā)生變化

C.細(xì)繩的拉力對(duì)小球均不做功D.細(xì)繩的拉力大小均發(fā)生變化

【答案】C

【解析】AC.在地面上做此實(shí)驗(yàn)，忽略空氣阻力，小球受到重力和繩子拉力的作用，拉力始終和小球的速

度垂直，不做功，重力會(huì)改變小球速度的大??；在“天宮”上，小球處于完全失重的狀態(tài)，小球僅在繩子拉力

作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，繩子拉力仍然不做功，A錯(cuò)誤，C正確：

BD.在地面上小球運(yùn)動(dòng)的速度大小改變，根據(jù)〃=巴和F=，〃上（重力不變）可知小球的向心加速度和拉力

rr

的大小發(fā)生改變，在“天宮”上小球的向心加速度和拉力的大小不發(fā)生改變，BD錯(cuò)誤。

故選C。

14.（2022?浙江）單位為J/m的物理量是（）

A.力B.功C.動(dòng)能D.電場(chǎng)強(qiáng)度

【答案】A

【解析】根據(jù)功的定義式卬=心可知

J=Nm

則行

JN-m

—==XNT

mm

因N是力的單位，故單位為J/m的物理量是力。

故選Ao

15.（2018?海南）某大瀑布的平均水流量為59OOn】3/s,水的落差為50m,已知水的密度為I.OOxICPkg/mL

在大瀑布水流下落過(guò)程中，重力做功的平均功率約為（）

A.3x1（TwB.3xl07wC.3xl0xwD.3xl0yw

【答案】D

【解析】由平均功率定義得

=也=0￡赳=。2皿2s5900x1x1（）3xi0x50Wa6000x1x10,xl0x50W=3x102

ttt

故選D。

16.（2018?浙江）用國(guó)際單位制的基本單位表示能量的單位，下列正確的是（）

A.kgm2/s2B.kg-m/s2C.N/mD.N-m

【答案】A

【解析】AB.根據(jù)

W=Fs=nuts

可得

,kg?m-m,2,，

J=/f——=kg-nr/s'

s"

故A正確，B錯(cuò)誤；

CD.N不是國(guó)際單位制基本單位而是導(dǎo)出單位，故CD錯(cuò)誤。

故選A。

17.（2017?全國(guó)）如圖，一光滑大圓環(huán)固定在桌面上，環(huán)面位于豎直平面內(nèi)，在大圓環(huán)上套著一個(gè)小環(huán)。小

環(huán)由大圓環(huán)的最高點(diǎn)從靜止開(kāi)始下滑，在小環(huán)下滑的過(guò)程中，大圓環(huán)對(duì)它的作用力（）

A.一直不做功

B.一直做正功

C.始終指向大圓環(huán)圓心

D.始終背離大圓環(huán)圓心

【答案】A

【解析】AB.大圓環(huán)光滑，則大圓環(huán)對(duì)?小環(huán)的作用力總是沿半徑方向，與速度方向垂直，故天圓環(huán)對(duì)?小環(huán)

的作用力一直不做功，A正確，B錯(cuò)誤；

CD.小環(huán)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，在大環(huán)的上半部分運(yùn)動(dòng)時(shí)，大環(huán)對(duì)小環(huán)的支持力背離大環(huán)圓心，運(yùn)動(dòng)到大環(huán)的下

半部分時(shí)，支持力指向大環(huán)的圓心，CD錯(cuò)誤。

故選Ao

三、解答題

18.（2019?浙江）小明以初速度田=10m/s豎直向上拋出一個(gè)質(zhì)量〃『O.lkg的小皮球，最后在拋出點(diǎn)接住，

假設(shè)小皮球在空氣中所受阻力大小為重力的01倍，求小皮球

（1）上升的最大高度；

（2）從拋出到接住的過(guò)程中重力和空氣阻力所做的功；

（3）上升和下降的時(shí)間。

【答案】（1）⑵0；-J；（3）白，應(yīng)L

11111133

【解析】（1）小球上升過(guò)程，根據(jù)牛頓第二定律有

nig+R="1%

代人數(shù)據(jù)解得

4=1lm/s3

上升的高度

2a11

（2）從拋出小球到接住的過(guò)程中，重力做功

也=0

空氣阻力做功

IV,-=-F2/7=--J

'-r11

（3）小球上升的時(shí)間

%10

ti=—=-s

1a.11

下降過(guò)程，根據(jù)牛頓第二定律有

mg-Ft=ma2

*2

a2=9m/s

IOVH

t)=--------s

33

19.(2015?天津)某快遞公司分揀郵件的水平傳輸裝置示意如圖，皮帶在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下保持v=Iin/s的恒

定速度向右運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)將一質(zhì)量為胴=2kg的郵件輕放在皮帶上，郵件和皮帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)『=0.5.設(shè)皮帶

足夠長(zhǎng)，取g=10m/s2,在郵件與皮帶發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的過(guò)程中，求：

(1)郵件滑動(dòng)的時(shí)間h

(2)郵件對(duì)地的位移大小x；

⑶郵件與皮帶間的摩擦力對(duì)皮帶做的功W.

【答案］⑴0.2s；(2)0.Im；(3)-2J

【解析】(1)郵件放到皮帶上與皮帶發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)過(guò)程中受到的滑動(dòng)摩擦力，據(jù)牛頓第二定律有:

,ung=nici

取向右為正方向，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得:

代人數(shù)據(jù)解得:

t/=5m/s2s/=0.2s

(2)郵件與皮帶發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的過(guò)程中，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：

x=-ar=0.Im

2

⑶郵件與皮帶發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的過(guò)程中，設(shè)皮帶相對(duì)地面的位移為$，則:

s=vt

摩擦力對(duì)皮帶做的功: