题目内容
如图所示,绷紧的传送带与水平面的夹角θ=30°,皮带在电动机的带动下,始终保持v0=2m/s的速率运行.将一质量m=10kg的工件(可看为质点)轻轻放在皮带的底端A点,工件能被传送到顶端B点.已知工件与皮带间的动摩擦因数(1)工件由A点到B点经过的时间t
(2)此过程中摩擦力对工件做的功W
(3)因运送此工件,电动机需多消耗的电能E
(14分)(1)工件相对传送带滑动时,受力如图,由牛顿第二定律有
①
② 由①、②式代入数据解得
m/s2 ③ (1分)A点到B点的距离
m 当工件与传送带恰好相对静止时,工件移动的距离
=0.8m<s ④则工件在传送带上先做匀加速运动,后做匀速运动匀加速运动时间
s ⑤ (1分)工件与传送带一起做匀速运动时间
s ⑥ (1分)则 t=t1+t2=1.8s ⑦ (1分)(2)工件匀加速运动阶段滑动摩擦力做的功
⑧ (2分)工件与传送带一起做匀速运动阶段静摩擦力做的功
⑨ (2分)且
由③、④、⑤代入数据解得 W=160J ⑩ (1分)另法:
J也对。 (5分)(3)在工件匀加速运动阶段,皮带走过的位移为s1′,有:s1′= v0 t1 = 1.6m ⑾ (1分)在运送工件的整个过程中,因皮带与工件之间的摩擦而产生的热量为:
60J ⑿ (2分)故在运送工件的整个过程中电动机多消耗的电能为:
J ⒀ (2分)
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