题目内容
普通洗衣机的脱水桶以1200r/min的速度高速旋转，为避免发生人身伤害事故，脱水机构都装有安全制动系统．如图所示为脱水制动示意图，该系统由脱水桶盖板、制动钢丝、刹车制动盘等组成，刹车盘与脱水筒共轴转动．当脱水桶运转时，如果打开脱水桶盖，则该系统便产生制动作用．安全制动系统的作用有两个：一是将脱水电动机的电源自动切断；二是刹车带自动紧压在刹车盘上，使脱水桶迅速停止转动．
若脱水桶的半径为9cm，刹车盘的半径为6cm，打开脱水桶盖到脱水桶停止共转了50圈（设为均匀减速），若衣服和桶的质量为3kg（可以认为质量全部分布在脱水桶桶壁上，刹车盘的质量不计）．试计算：
（1）打开脱水筒盖的瞬间，贴在脱水筒筒壁上的衣服运动的线速度；
（2）刹车盘边缘上的某点在这一过程中的路程；
（3）刹车带上的平均摩擦力的大小．
若脱水桶的半径为9cm，刹车盘的半径为6cm，打开脱水桶盖到脱水桶停止共转了50圈（设为均匀减速），若衣服和桶的质量为3kg（可以认为质量全部分布在脱水桶桶壁上，刹车盘的质量不计）．试计算：
（1）打开脱水筒盖的瞬间，贴在脱水筒筒壁上的衣服运动的线速度；
（2）刹车盘边缘上的某点在这一过程中的路程；
（3）刹车带上的平均摩擦力的大小．
（1）脱水桶以1200r/min的速度高速旋转，脱水桶的半径为9cm；
根据线速度公式v=rω和角速度公式联立，得到：
ω=2πnv=ωr大=2πnr大=2π×（
）×0.09=11.31（m/s）
（2）打开脱水桶盖到脱水桶停止共转了50圈，刹车盘的半径为6cm；
故：s=N?2πr小=50×2π×0.06=18.85（m）
（3）脱水后，衣服紧靠脱水桶壁，桶和衣服具有动能，刹车后动能转化为内能，故：由能量守恒有：
fs=
mv2
解得：f=
=
=10.18（N）
答：（1）打开脱水筒盖的瞬间，贴在脱水筒筒壁上的衣服运动的线速度为11.31m/s；
（2）刹车盘边缘上的某点在这一过程中的路程为18.85m；
（3）刹车带上的平均摩擦力的大小为10.18N．
根据线速度公式v=rω和角速度公式联立，得到：
ω=2πnv=ωr大=2πnr大=2π×（
| 1200 |
| 60 |
（2）打开脱水桶盖到脱水桶停止共转了50圈，刹车盘的半径为6cm；
故：s=N?2πr小=50×2π×0.06=18.85（m）
（3）脱水后，衣服紧靠脱水桶壁，桶和衣服具有动能，刹车后动能转化为内能，故：由能量守恒有：
fs=
| 1 |
| 2 |
解得：f=
| mv2 |
| 2S |
| 3×11.312 |
| 2×18.852 |
答：（1）打开脱水筒盖的瞬间，贴在脱水筒筒壁上的衣服运动的线速度为11.31m/s；
（2）刹车盘边缘上的某点在这一过程中的路程为18.85m；
（3）刹车带上的平均摩擦力的大小为10.18N．
练习册系列答案
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普通洗衣机的脱水桶以n=1200r/min的速度旋转，为避免发生人身伤害事故，脱水结构都装有安全制动系统．该系统由脱水桶盖板、制动钢丝、刹车制动盘等组成．当脱水桶运转时，如果打开脱水桶盖板，则该系统将产生制动作用，安全制动系统有两个作用，其一是将脱水电动机的电源自动切断；其二是制动器自动刹紧，使脱水桶迅速停止转动，如图所示为有脱水制动示意图．设衣服的脱水桶的总质量为m=3kg，脱水桶的半径为R1=9cm，刹车盘的半径为R2=6cm，打开脱水桶盖板到脱水桶停止转动共用时间t=5s，试估算在这段时间内脱水桶转动了多少圈以及刹车带上的摩擦力f的大小．
普通洗衣机的脱水桶以1200r/min的速度高速旋转，为避免发生人身伤害事故，脱水机械都装有安全制动系统。如图所示为脱水制动示意图，该系统由脱水桶盖板、制动钢丝、刹车制动盘等组成，刹车盘与脱水筒共轴转动。当脱水桶运转时，如果打开脱水桶盖，则该系统便产生制动作用。安全制动系统的作用有两个：一是将脱水电动机的电源自动切断；二是刹车带自动紧压在刹车盘上，使脱水桶迅速停止转动。