题目内容
【题目】某小型设备工厂采用如图所示的传送带传送工件。传送带由电动机带动,以
的速度顺时针匀速转动,倾角
。工人将工件轻放至传送带最低点A,由传送带传送至最高点B后再由另一工人运走,工件与传送带间的动摩擦因数为
,所运送的每个工件完全相同且质量
。传送带长度为
,不计空气阻力。(工件可视为质点,
,
,
)求:
(1)若工人某次只把一个工件轻放至A点,则传送带将其由最低点A传至B点电动机需额外多输出多少电能?
(2)若工人每隔1秒将一个工件轻放至A点,在传送带长时间连续工作的过程中,电动机额外做功的平均功率是多少?
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【答案】(1)104J;(2)104W
【解析】
(1)对工件
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得
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由能量守恒定律
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即
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代入数据得
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(2)由题意判断,每1s放一个工件,传送带上共两个工件匀加速,每个工件先匀加速后匀速运动,与带共速后工件可与传送带相对静止一起匀速运动。匀速运动的相邻的两个工件间距为
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得
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所以,传送带上总有两个工件匀加速,两个工件匀速
则传送带所受摩擦力为
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电动机因传送工件额外做功功率为
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