一道高考物理题的不同解答

一道高考物理题的不同解答李联忠（四川省营山中学）2014年普通高等学校招生统一考试（江苏卷）物理试题中的15题如下15.(16分)如图所示,生产车间有两个相互垂直且等高的水平传送带甲和乙,甲的速度为v0.小工件离开甲前与甲的速度相同,并平稳地传到乙上,工件与乙之间的动摩擦因数为μ.乙的宽度足够大,重力加速度为g.(1)若乙的速度为v0,求工件在乙上侧向(垂直于乙的运动方向)滑过的距离s;(2)若乙的速度为2v0,求工件在乙上刚停止侧向滑动时的速度大小v;(3)保持乙的速度2v0不变,当工件在乙上刚停止滑动时,下一只工件恰好传到乙上,如此反复.若每个工件的质量均为m,除工件与传送带之间摩擦外,其他能量损耗均不计,求驱动乙的电动机的平均输出功率P.该题的参考答案如下本人觉得用滑动摩擦定义解答有可取之处。解答如下：解：选传送带乙为参照系。（1）据题意，小工件相对传送带乙的初速度有侧向速度0v，与传送带运动方向相反的速度0v，相对于传送带乙的和速度为20v，方向与侧向成045。根据摩擦力方向与相对运动方向相反，工件在水平方向只受摩擦力作用，所以摩擦力方向不变，与侧向成045侧向加速度大小a=μgcos045匀变速直线运动－2as=0－20v得S=g2220v(2)据题意，小工件相对传送带乙的初速度有侧向速度0v，与传送带运动方向相反的速度20v，相对于传送带乙的和速度为50v，根据摩擦力方向与相对运动方向相反，工件在水平方向只受摩擦力作用，所以摩擦力方向不变，当侧向速度为0时，相对速度也为0.这时工件的速度等于传送带乙的速度20v.(3)由（2）知摩擦生热Q=20)5(21vm电动机做功w=202021)2(21mvvm+Q=420mv相对传送带乙的加速度a=－μg,由at=－50v得t=gv05所以554/540020mgvgvmvtwp－