水平地面上停放著質量M=200kg的平板小車。通過水平輕繩由遠處的卷揚機牽引,車上放一質量m=50kg的物塊,設物塊與平板車之間及平板車與地面之間的動摩擦因數(shù)均為0.4,已知卷揚機的工作電壓為U=250V,最大入電流I=20A,機械效率η=80%。開動卷揚機,使小車從靜止開始運動。(最大靜摩摩擦力按滑動摩擦力計算)則:

 (1)為保證運動中物塊與小車始終保持相對靜止,則卷揚機對小車牽引力最大不能超過多少?

 (2)在小車和木塊不發(fā)生相對滑動的前提下,卷揚機能使小車獲得的最大速度為多大?

解:(1)設運動中物塊的最大加速度為am,根據(jù)牛頓定律,有
μmg=mam……………………………………………………………………(1)
為保證兩者不發(fā)生相對滑動,系統(tǒng)的加速度不應超過am。設兩者剛好不發(fā)生相
對滑動時卷揚機牽引力為F,則
F-μ(m+M)g=(m+M)am…………………………………………(2)
由以上兩式可解得:F=2000N……………………………………(3)
(2)當卷揚機以最大功率牽引小車且小車做勻速運動時速度最大。設此時卷揚機輸出功
率為P,則p=ηIU………………………………………………………………(4)
設小車在水平路面上能達到的最大速度為vm,則
μ(m+M)gvm=p……………………………………………………(5)
由(4)(5)兩式可解得:vm=4m/s………………………………(6)
本題共16分,其中①②④⑤每式3分,③⑥每式2分。
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

光滑水平地面上停放著甲、乙兩輛相同的平板車,一根輕繩跨過乙車的定滑輪(不計定滑輪的質量和摩擦),繩的一端與甲車相連,另一端被甲車上的人拉在手中,已知每輛車和人的質量均為30kg,兩車間的距離足夠遠.現(xiàn)在人用力拉繩,兩車開始相向運動,人與甲車保持相對靜止,當乙車的速度為0.5m/s時,停止拉繩.求:
①人在拉繩過程做了多少功?
②若人停止拉繩后,至少以多大速度立即從甲車跳到乙車才能使兩車不發(fā)生碰撞?

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科目:高中物理 來源: 題型:

(16分)水平地面上停放著質量的平板小車。通過水平輕繩由遠處的卷揚機牽引,車上放一質量的物塊,設物塊與平板車之間及平板車與地面之間的動摩擦因數(shù)均為0.4,已知卷揚機的工作電壓為,最大輸入電流,機械效率。開動卷揚機,使小車從靜止開始運動。(最大靜摩摩擦力等于滑動摩擦力,) 則:

(1)為保證運動中物塊與小車始終保持相對靜止,則卷揚機對小車牽引力最大不能超過多少?

(2)在小車和木塊不發(fā)生相對滑動的前提下,卷揚機能使小車獲得的最大速度為多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

水平地面上停放著質量的平板小車。通過水平輕繩由遠處的卷揚機牽引,車上放一質量的物塊,設物塊與平板車之間及平板車與地面之間的動摩擦因數(shù)均為0.4,已知卷揚機的工作電壓為,最大輸入電流,機械效率。開動卷揚機,使小車從靜止開始運動。(最大靜摩摩擦力等于滑動摩擦力,) 則:

  (1) 為保證運動中物塊與小車始終保持相對靜止,則卷揚機對小車牽引力最大不能超過多少?

  (2)在小車和木塊不發(fā)生相對滑動的前提下,卷揚機能使小車獲得的最大速度為多大?

                                                      

                                 

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科目:高中物理 來源: 題型:

水平地面上停放著質量M=200kg的平板小車,通過水平輕繩由遠處的卷揚機牽引,車上放一質量m=50kg的物塊,物塊與平板車之間及平板車與地面之間的動摩擦因數(shù)均為0.4.已知卷揚機的工作電壓為U=250V,最大輸入電流I=20A,機械效率=80%.開動卷揚機,使小車從靜止開始運動,運動中物塊與小車始終保持相對靜止.  (g取10)

(1)牽引力F不能超過多少?

(2)小車獲得的最大速度是多大?

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