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答案


解析:

以地面为参考系(下同),设传送带的运动速度为v0,在水平段运输的过程中,小货箱先在滑动摩擦力作用下作初速度为零的匀加速运动,设这段路程为S,所用时间为t,加速度为a,则对小货箱有①,v0=at②,在这段时间内,传送带运动的路程为S0=v0t③,由①②③式可得S0=2S④,用f表示小货箱与传送带之间的摩擦力,则传送带对小货箱做功为W=fs=⑤,传送带克服小货箱对它的摩擦力做功为W0=fS0=2×=mv02⑥,两者之差就是克服摩擦力做功产生的热量Q=mv02⑦.

    可见,在小货箱加速运动过程中,小货箱获得的动能与发热量相等.T时间内电动机输出的功为W=PT⑧,此功用于增加小货箱的动能、势能以及克服摩擦力发热,即W=Nmv02+Nmgh+NQ⑨,已知相邻两小货箱的距离为L,所以由题意可知v0T=NL⑩,联立⑦~⑩得

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