在工廠的流水線上安裝有水平傳送帶,用水平傳送帶傳送工件,可大大提高工作效率.水平傳送帶以恒定速率v=2m/s運(yùn)送質(zhì)量為m=0.5kg的工件,工件都是以v0=1m/s的初速?gòu)腁位置滑上傳送帶.工件與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2,每當(dāng)前一個(gè)工件在傳送帶上停止相對(duì)滑動(dòng)時(shí),后一個(gè)工件立即滑上傳送帶.取g=10m/s2.求:
(1)工件經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間停止相對(duì)滑動(dòng);
(2)摩擦力對(duì)每個(gè)工件做的功;
(3)每個(gè)工件與傳送帶之間因摩擦而產(chǎn)生的熱量.
分析:(1)當(dāng)工件的速度等于傳送帶的速度時(shí),停止相對(duì)滑動(dòng),則由牛頓第二定律及速度公式可求得時(shí)間;
(2)摩擦力對(duì)每個(gè)工件做的功等于根據(jù)動(dòng)能的增加量;
(3)摩擦力與相對(duì)位移的乘積等于內(nèi)能,即Q=fS相對(duì)
解答:解:(1)由牛頓第二定律可知:
工件加速度a=μg=2m/s2;
當(dāng)工件的速度等于傳送帶速度時(shí)停止相對(duì)滑動(dòng);
解得:t=
v-v0
a
=0.5s;
(2)工件對(duì)地位移:
x1=
v+v0
2
t=
1+2
2
×0.5=0.75m;
此時(shí)間內(nèi)傳送帶的位移x2=vt=1m;
即工作在傳送帶上相對(duì)位移△x=1-0.75=0.25m;
物體與傳送帶相對(duì)靜止后,摩擦力不再做功,則只有發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)才做功:
故做功W=μmgx1=0.75J;
(3)摩擦力與相對(duì)位移的乘積為內(nèi)能的改變量,故增加的內(nèi)能:
Q=f△x=0.25J;
答:(1)工件經(jīng)0.5s時(shí)間停止相對(duì)滑動(dòng);
(2)摩擦力對(duì)每個(gè)工件做的功為0.75J;
(3)每個(gè)工件與傳送帶之間因摩擦而產(chǎn)生的熱量為0.25.
點(diǎn)評(píng):本題考查傳送帶問(wèn)題中的速度及能量關(guān)系,關(guān)鍵在于明確能量轉(zhuǎn)化間的關(guān)系,知道如何求出內(nèi)能的增加量.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示在工廠的流水線上安裝的足夠長(zhǎng)的水平傳送帶.用水平傳送帶傳送工件,可大大提高工作效率,水平傳送帶以恒定的速度v=2m/s運(yùn)送質(zhì)量為m=0.5kg的工件.工件都是以v0=1m/s的初速度從A位置滑上傳送帶,工件與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,每當(dāng)前一個(gè)工件在傳送帶上停止相對(duì)滑動(dòng)時(shí),后一個(gè)工件立即滑上傳送帶.取g=10m/s2,求:
(1)工件經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間停止相對(duì)滑動(dòng);
(2)在正常運(yùn)行狀態(tài)下傳送帶上相鄰工件間的距離;
(3)摩擦力對(duì)每個(gè)工件做的功;
(4)每個(gè)工件與傳送帶之間的摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,是在工廠的流水線上安裝的水平傳送帶,利用水平傳送帶傳送工件,可大大提高工作效率.水平傳送帶以恒定的速度v=4m/s運(yùn)轉(zhuǎn).工件都是以v0=2m/s的初速度從A位置滑上傳送帶的,所有工件完全相同,工件與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)都是μ=0.2,每當(dāng)前一個(gè)工件在傳送帶上相對(duì)傳送帶靜止時(shí),下一個(gè)工件立即滑上傳送帶.重力加速度g=10m/s2.在正常運(yùn)行的情況下,相對(duì)傳送帶靜止的相鄰兩個(gè)工件間的距離是( 。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

在工廠的流水線上安裝有傳送帶,用傳送帶傳送工件,可大大提高工作效率.如圖所示,傳送帶與水平面夾角為θ=30°,其上、下兩端點(diǎn)A、B間的距離是3.84m.傳送帶在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下,以4.0m/s順時(shí)針勻速運(yùn)轉(zhuǎn).現(xiàn)將質(zhì)量為10kg的工件(可視為質(zhì)點(diǎn))輕放于傳送帶的A點(diǎn),已知工件與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為
3
2
,則在傳送帶將工件從A點(diǎn)傳送到B點(diǎn)過(guò)程中,g=10m/s2;求:
(1)物體放上傳送帶時(shí)的加速度大。
(2)當(dāng)物體與傳送帶等速時(shí),傳送帶立即以8m/s2加速度順時(shí)針勻減速運(yùn)轉(zhuǎn),此時(shí)物體的摩擦力大。抗ぜ䦶腁點(diǎn)傳送到B點(diǎn)的時(shí)間?
(3)若傳送帶因故障被卡住,要使靜止工件以(1)問(wèn)的加速度從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),則需對(duì)工件提供的最小拉力為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在工廠的流水線上安裝水平傳送帶,用來(lái)傳送工作,可大大提高工作效率,途中AB部分為光滑斜面,斜面高h(yuǎn)=0.45m,BC部分為水平傳送帶,長(zhǎng)l=5m,工件與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1,連接處能量損失不計(jì),每個(gè)工件質(zhì)量為1kg(工件可視為質(zhì)點(diǎn))均由靜止開(kāi)始從A點(diǎn)滑下(g取10m/s2)求
(1)工件滑至B點(diǎn)時(shí)的速度為多大?
(2)若傳送帶靜止,則工件在傳送帶上受到的滑動(dòng)摩擦力為多大?滑行的最大距離為多少?
(3)若傳送帶運(yùn)送的速度為v=2m/s,方向如圖所示,試討論工件到達(dá)傳送帶最右端C點(diǎn)時(shí)的速度為多少?

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