题目内容
【题目】垃圾分类势在必行,在处理过程中,需要把分拣出来的某种可回收垃圾装入货箱集中处理。一个垃圾处理站用如图所示的水平传送带AB和斜面BC将装入货箱的某种可回收垃圾运送到斜面的顶端。传送带AB的长度L=11 m,上表面保持匀速向右运行,运行的速度v=12 m/s。传送带B端靠近倾角=37的斜面底端,斜面底端与传送带的B端之间有一段长度可以不计的小圆弧。在A、C处各有一个机器人,A处机器人每隔t=1.0s将一个质量m=10 kg的货箱(可视为质点)轻放在传送带A端,货箱经传送带和斜面后到达斜面顶端的C点时速度恰好为零,C点处机器人立刻将货箱搬走。已知斜面BC的长度s=5.0 m,传送带与货箱之间的动摩擦因数μ0=0.55,货箱由传送带的右端到斜面底端的过程中速度大小损失原来的
,g=10 m/s2(sin37°=0.6,cos37°=0.8)。求:
(1)斜面与货箱之间的动摩擦因数μ;
(2)从第一个货箱放上传送带A端开始计时,在t0=3.0s的时间内,所有货箱与传送带的摩擦产生的热量Q。
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【答案】(1)0.5;(2)1938.75J
【解析】
(1)假设货箱在传送带上一直加速运动,根据牛顿第二定律
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从A到B所用时间,根据
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解得
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到达B点的速度
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由于
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假设成立,货箱在传送带上一直加速运动,转过B到达斜面底端时,由题意可知
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在斜面减速上升的过程中,根据动能定理
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解得
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(2)3s时间内,第一个货箱已越过B点,第二个货箱恰好到达B点,第三个货箱在传送带上运动时间为1s,因此
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所有货箱与传送带的摩擦产生的热量
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