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精英家教网如图所示,绷紧的传送带与水平面的夹角α=30°,皮带在电动机的带动下,始终保持v0=2m/s的速率运行.现把一质量m=10kg的工件(可视为质点)轻轻放在皮带的底端,工件将被传送到h=2m的高处.设工件与皮带间的动摩擦因数μ=△s=v0t1-
v02
t1=0.8(m)
,除此之外,不计其它损耗,取g=10m/s2.求:
(1)工件在加速传送过程中的加速度a的大小;  
(2)电动机由于传送工件而多消耗的电能E.
分析:(1)对物体受力分析,由牛顿第二定律即可求出加速度大小;
(2)求出电机传送工件过程中产生的内能便是多消耗的电能E.
解答:解:(1)据牛顿第二定律,有:μmgcosθ-mgsinθ=ma  
解得加速度为:a=2.5m/s2   
(2)工件速度达到v0所用时间为:t1=
v0
2
=
2
2.5
=0.8(s)

在时间t1内,工件相对皮带位移为:△s=v0t1-
v0
2
t1=0.8(m)

在时间t1内,摩擦发热为:Q=μmgcosθ?△s=60J
电动机多消耗的电能为:E=Q=60J
答:(1)工件在加速传送过程中的加速度a的大小为2.5m/s2;  
(2)电动机由于传送工件而多消耗的电能E为60J.
点评:此题考查传送带传送工件时能量的转化,注意第二问是传送工件多消耗的电能E,不是消耗的总电能.
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