题目内容

【题目】如图甲所示,工厂利用倾角的皮带传输机,将每个质量为m=5kg的木箱从地面运送到高为h=525m的平台上,机械手每隔1s就将一个木箱放到传送带的底端,传送带的皮带以恒定的速度顺时针转动且不打滑。木箱放到传送带上后运动的部分V-t图像如图乙所示,已知各木箱与传送带间的动摩擦因数都相等。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2求:

1木箱与传送带间的动摩擦因数

2传送带上最多有几个木箱同时在向上输送?

3皮带传输机由电动机带动,从机械手放上第一个木箱开始计时的10分钟内,因为木箱的放入,电动机需要多做的功?

【答案】1211个3

【解析】

试题分析:1由乙图可以知道,木箱运动的加速度为

皮带匀速运动的速度为:

根据牛顿第二定律得:

计算得出:

2木箱加速运动的位移为:

木箱相对皮带静止后,相邻两个木箱之间的距离都相等,有:

传送带的长度为:

所以传送带上最多同时存在的木箱个数为11个。

3木箱再传送带上运动时,和皮带间的相对位移为:

和皮带间的摩擦产生的热量为:

木箱最终增加的动能为:

木箱到达平台增加的重力势能为:

从开始的10分钟内共传送木箱的个数N=1060=600个,其中590个已经到达平台,还有10个正在传送带上,到达平台的590个,电动机做的功为:

在传送带上的已经开始运动得10个木箱增加的动能为:

10个木箱的摩擦生热为:

10个木箱增加的重力势能共为:

所以电动机多做的功为:

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