题目内容

19.图示为仓库中常用的皮带传输装置示意图,它由两台皮带传送机组成,一台水平传送,A、B两端相距3m,另一台倾斜,其传送带与地面的倾角θ=37°,C、D两端相距4.45m,B、C相距很近.水平部分AB以v0=5m/s的速率顺时针转动.将一袋质量为10kg的大米无初速度放在A端,到达B端后,米袋继续沿倾斜的CD部分运动,不计米袋在BC处的机械能损失.已知米袋与传送带间的动摩擦因数均为0.5,g=10m/s2,cos 37°=0.8,求:若CD部分传送带不运转,米袋能否运动到D端?

分析 根据牛顿第二定律,结合运动学公式得出米袋达到水平传送带末端时速度位移,从而判断出米袋CD传送带上的运动情况,再结合牛顿二律和运动学公式计算出上升的最大高度.即可求解.

解答 解:米袋在AB部分加速时的加速度为:a0=$\frac{μmg}{m}$=μg=5 m/s2
米袋的速度达到v0=5 m/s时,滑行的距离为:s0=$\frac{{v}_{0}^{2}}{2{a}_{0}}$=2.5 m<sAB=3 m,因此米袋到达B点的速度为:v0=5 m/s
CD部分不运转,米袋在CD部分的加速度大小设为a,有:mgsinθ+μmgcosθ=ma
代入数据得:a=10 m/s2
米袋能滑上的最大距离为:s=$\frac{{v}_{0}^{2}}{2a}$=1.25 m<4.45 m,故米袋不能运动到D端.
答:若CD部分传送带不运转,米袋不能运动到D端.

点评 解决本题的理清米袋在个过程中的运动情况,结合牛顿第二定律、功能关系系及运动学公式进行求解.

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