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一传送带装置示意如图所示,其中传送带AB区域是水平的,BC区域的倾角θ=37°,...

manfen5.com 满分网一传送带装置示意如图所示,其中传送带AB区域是水平的,BC区域的倾角θ=37°,B处有一很小段圆弧形过渡(圆弧形长度不计,图中未画出),AB长度为L1=4m,BC长度为L2=16.6m.现将一个质量m=l.0kg的工件(可视为质点)无初速轻放在传送带A端,工件与传送带间动摩擦因素为μ=0.8.设传送带运行的速率v=8.4m/s始终保持不变,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.
求:
(1)工件到达C端时的速度大小;
(2)工件从A端运动到C端所经历的时间;
(3)工件从A端传送到C端的过程中,工件与传送带间克服摩擦总共生热多少?(传送带与轮子间无相对滑动,不计轮轴处的摩擦)
(1)工件刚放在水平传送带上进行受力分析,运用牛顿第二定律和运动学公式求出工件运动到B的速度,分析工件的运动情况,根据工件运动到B点的速度与传送带速度大小关系,分析工件的运动情况,再根据牛顿第二定律和运动学公式求出工件到达C端时的速度大小; (2)根据工件的运动情况,由运动学公式求出从A端运动到C端所经历的时间. (3)求出工件从A端传送到C端的过程中工件与传送带的相对位移大小,摩擦生热等于滑动摩擦力与相对位移大小的乘积. 【解析】 (1)(2)工件在水平做匀加速运动的加速度为a1==μg=8m/s2. 设工件在水平传送带一直做匀加速运动到B点,到达B点的速度为aB,则有     得到vB=8m/s<8.4m/s,说明工件在水平传送带一直做匀加速运动,运动时间为t1==1s 工件滑上BC区域过程,开始阶段工件受到沿斜面向上的滑动摩擦力,做匀加速运动,设经过时间t2工件速度与传送带速度相同. 此过程加速度大小为a2==g(μcos37°-sin37°) 代入解得a2=0.4m/s2 由v=vB+a2t2,得 代入解得t2=1s 工件在BC区域匀加速运动通过的位移大小为x1==8.2m,此后工件随传送带一起匀速上升,到达C端时的速度大小为v=8.4m/s,匀速运动的时间为t3==. 所以工件从A端运动到C端所经历的时间为t=t1+t2+t3=3s; (3)工件在AB区域运动时与传送带的相对位移大小为△x1=vt1-L1=8.4m-4m=4.4m,此过程摩擦生热为 Q1=μmg△x1=8×4.4J=35.2J 工件在BC区域运动时与传送带的相对位移大小为△x2=vt3-x1=8.4m-8.2m=0.2m,此过程摩擦生热为 Q2=μmgcos37°△x2=8×0.8×0.2J=1.28J 所以工件从A端传送到C端的过程中,工件与传送带间克服摩擦总共生热为Q=Q1+Q2=36.48J. 答: (1)工件到达C端时的速度大小是8.4m/s; (2)工件从A端运动到C端所经历的时间是3s; (3)工件从A端传送到C端的过程中,工件与传送带间克服摩擦总共生热为36.48J.
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考点分析:
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求:
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(2)两极板间匀强电场的场强大小E;
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求此时刻:
(1)a、b两端间的电压;
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A.t1<t3
B.t1>t2
C.t1<t2
D.因为θ数值不明确,t1、t2大小关系不能确定
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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