题目内容
13.如图所示,生产车间用两个相互夹角为120°且等高的水平传送带甲和乙来传送质量为m的工件,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,乙的速度也为v0,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.求:(1)传送带乙对工件的摩擦力;
(2)工件滑上传送带乙到与乙共速所用的时间;
(3)工件给传送带乙的摩擦力对传送带乙做的功.
分析 (1)工件滑动传送带乙时受到的是滑动摩擦力,摩擦力大小由公式f=μmg求解.方向根据相对运动方向来确定.
(2)工件滑上传送带乙后,当沿垂直于传送带乙方向的分速度减至零时,工件与传送带乙共速.由牛顿第二定律和速度公式结合求时间.
(3)求出传送带的位移s,再由W=-fscos60°求解即可.
解答 解:(1)传送带乙对工件的摩擦力大小为 f=μmg
由于工件相对于传送带乙的速度方向与传送带甲夹角为120°斜向右下方,则传送带乙对工件的摩擦力方向与传送带甲夹角为60°斜向左上方.
(2)工件的加速度大小 a=$\frac{f}{m}$=μg,方向与传送带甲夹角为60°斜向左上方.
当沿垂直于传送带乙方向的分速度减至零时,工件与传送带乙共速.则有
0=v0cos30°-acos30°
得 t=$\frac{{v}_{0}}{μg}$
(3)传送带乙的位移为 s=v0t=$\frac{{v}_{0}^{2}}{μg}$
则工件给传送带乙的摩擦力对传送带乙做的功 W=-fscos60°=-$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$
答:
(1)传送带乙对工件的摩擦力大小为μmg,方向与传送带甲夹角为60°斜向左上方.
(2)工件滑上传送带乙到与乙共速所用的时间是$\frac{{v}_{0}}{μg}$.
(3)工件给传送带乙的摩擦力对传送带乙做的功是-$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$.
点评 本题考查工件在传送带上的相对运动问题,关键将工件的运动分解为沿传送带方向和垂直传送带方向,结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解.
练习册系列答案
相关题目
1.如图,战机在斜坡上方进行投弹演练,斜坡上a、b、c、d共线,且ab=bc=cd,战机水平匀速飞行,每隔相等时间释放一颗炸弹,第一颗落在a点,第三颗落在d点.不计空气阻力,第二颗炸弹可能落在( )
A. | ab之间 | B. | b点 | C. | c点 | D. | cd之间 |
18.下列说法中正确的是( )
A. | 卢瑟福通过实验发现了质子的核反应方程为;${\;}_{2}^{4}$He+${\;}_{7}^{14}$N→${\;}_{8}^{17}$O+${\;}_{1}^{1}$H | |
B. | 铀核裂变的核反应是${\;}_{92}^{235}$U→${\;}_{56}^{141}$Ba+${\;}_{36}^{92}$Kr+2${\;}_{0}^{1}$n | |
C. | 已知质子、中子、a粒子的质量分别为m1、m2、m3,那么:质子和中子结合成一个α粒子,释放的能量是(2m1+2m2-m3)c2 | |
D. | 铀(${\;}_{92}^{238}$U)经过多次α、β衰变形成稳定的铅(${\;}_{82}^{206}$Pb)的过程中,有6个中子转变成质子 | |
E. | 一个处于n=5能级态的氢原子,自发向低能级跃迁的过程中能够辐射10种不同频率的电磁波 |
5.如图所示是一质点从位移原点出发的v-t图象,下列说法正确的是( )
A. | 1 s末质点离开原点最远 | B. | 2 s末质点回到原点 | ||
C. | 3 s末质点离开原点最远 | D. | 4 s末质点回到原点 |
3.关于摩擦力的下列说法中,正确的是( )
A. | 运动的物体可能受到静摩擦力的作用 | |
B. | 静止的物体不可能受到滑动摩擦力的作用 | |
C. | 滑动摩擦力一定阻碍物体的运动 | |
D. | 摩擦力不一定与正压力成正比 |