题目内容
建筑工地有一种“深坑打夯机”。工作时,电动机带动两个紧压夯杆的滚轮匀速转动可将夯杆从深为h=6.4m的坑中提上来。当夯杆底端升至坑口时,夯杆被释放,最后夯杆在自身重力作用下,落回深坑,夯实坑底。之后,两个滚轮再次压紧,夯杆再次被提上来,如此周而复始工作。已知两个滑轮边缘的线速度v恒为4m/s,每个滚轮对夯杆的正压力F=2×104N,滚轮与夯杆间的动摩擦因素µ=0.3,夯杆质量m=1×103kg,坑深h=6.4m。假定在打夯过程中坑的深度变化不大,.取g=10m/s2,求:
(1)每个打夯周期中 电动机对夯杆所做的功;
(2)每个打夯周期中滑轮对夯杆间因摩擦而产生的热量;
(3)打夯周期
18.如图所示,电阻忽略不计的、两根平行的光滑金属导轨竖直放置,其上端接一阻值为3 的定值电阻.在水平虚线、间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场、磁场区域的高度为.导体棒的质量,电阻;导体棒的质量,电阻.它们分别从图中、处同时由静止开始在导轨上无摩擦向下滑动,且都能匀速穿过磁场区域,当刚穿出磁场时正好进入磁场.设重力加速度为g=10 m/s2.(不计、之间的作用,整个运动过程中、棒始终与金属导轨接触良好)
求:(1)在整个过程中、两棒克服安培力分别做的功;
(2)进入磁场的速度与进入磁场的速度之比:
(3)分别求出点和点距虚线的高度.
解(1)因a、b在磁场中匀速运动,其安培力等于各自的重力,由功的公式得
J
J
(2)b在磁场中匀速运动时:速度为vb,总电阻R1=7.5 Ω
b中的电流Ib= ①
②
同理,a棒在磁场中匀速运动时:速度为va,总电阻R2=5 Ω:
③
由以上各式得 ④
(3) ⑤
⑥
⑦
⑧
由④⑤⑥⑦⑧得 m=1.33 m m=0.75 m