(2008•惠州二模)如图所示,绷紧的传送带与水平面的夹角θ=30°,皮带在电动机的带动下,始终保持v0=2m/s的速度

(2008•惠州二模)如图所示,绷紧的传送带与水平面的夹角θ=30°,皮带在电动机的带动下,始终保持v0=2m/s的速度运行.现将一质量为m=10kg的工件(可看为质点)轻轻放在皮带的底端,工件被传送到h=1.5m的高处.已知工件与皮带间的动摩擦因素μ=
3
2
,取g=10m/s2.在这一传送过程中,求:
(1)传送的时间;
(2)工件与传送带之间由于摩擦而产生的热能;
(3)电动机由于传送工件多消耗的电能.
ylgt 1年前 已收到1个回答 举报

yangmiao8 幼苗

共回答了17个问题采纳率:88.2% 举报

解题思路:(1)分析工件的受力情况,工件受到重力、支持力、和沿斜面向上的摩擦力作用,合力沿斜面向上,工件匀加速运动,速度与传送带相等后,工件与传送带一起向上做匀速运动.由牛顿第二定律求出加速度.由速度公式求出速度达到与传送带相同经历的时间.并求出此过程通过的位移,即得到匀速运动的位移,求时间,即得到总时间.(2)求出物体与传送带相对运动过程中两个物体的位移,得到两者相对位移△s,由Q=f•△s求热量.(3)由能量守恒求出电动机由于传送工件多消耗的电能.

(1)工件轻轻放在皮带的底端,受到重力、支持力、和沿斜面向上的滑动摩擦力作用,合力沿斜面向上,工件做匀加速运动,据牛顿第二定律得:
μmgcosθ-mgsinθ=ma   
得加速度:a=g(μcosθ-sinθ)=2.5 m/s2
设工件经过时间t1速度与传送带相同,则:t1=
v0
a=[2/2.5s=0.8s
此过程中工作移动的位移为:s1=
1
2a
t21]=[1/2×2.5×0.82m=0.8m
此后工件随传送带一起做匀速运动,时间为:t2=

h
sinθ−s1
v0]=[2×1.5−0.8/2]s=1.1s
故传送的时间为:t=t1+t2=1.9s
(2)工件相对于传送带的位移为:△s=v0t1-s1=0.8m
产生的热量为:Q=f•△s=μmgcosθ△s=60J
(3)电动机由于传送工件多消耗的电能为:
E=[1/2m
v20]+mgh+Q=230J.
答:
(1)传送的时间是1.9s;
(2)工件与传送带之间由于摩擦而产生的热能是60J;
(3)电动机由于传送工件多消耗的电能是230J.

点评:
本题考点: 动能定理的应用;能量守恒定律.

考点点评: 本题一方面要分析工件的运动情况,由牛顿第二定律和运动学公式结合求解相对位移,即可求出摩擦产生的热量,另一方面要分析能量如何转化,由能量守恒定律求解电动机多消耗的电能.

1年前

1
可能相似的问题
Copyright © 2024 YULUCN.COM - 雨露学习互助 - 17 q. 0.267 s. - webmaster@yulucn.com