1. 如圖所示為某鋼鐵廠的鋼軌傳送裝置,斜坡長為L=20m,高為h=2m,斜坡上緊排著一排滾筒.長為l=8m、質(zhì)量為m=1×103 kg的鋼軌ab放在滾筒上,鋼軌與滾筒間的動摩擦因數(shù)為μ=0.3,工作時由電動機帶動所有滾筒順時針勻速轉(zhuǎn)動,使鋼軌沿斜坡向上移動,滾筒邊緣的線速度均為v=4m/s.假設(shè)關(guān)閉電動機的瞬時所有滾筒立即停止轉(zhuǎn)動,鋼軌對滾筒的總壓力近似等于鋼軌的重力.取當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=10m/s2.試求:
      (1)鋼軌從坡底(如圖示位置)從靜止開始運動,直到b端到達坡頂所需的最短時間;
      (2)鋼軌從坡底(如圖示位置)從靜止開始運動,直到b端到達坡頂?shù)倪^程中電動機至少要工作多長時間?
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      (1)分析可知,欲使b端到達坡頂所需要的時間最短,需要電動機一直工作,則鋼軌先做勻加速直線運動,當(dāng)它的速度等于滾筒邊緣的線速度后,做勻速直線運動.鋼軌開始受到的滑動摩擦力為:
      f1=μmg=3×103 N
      根據(jù)牛頓第二定律  f1-mg sinα=ma1
      解得:a1=2 m/s2
      鋼軌開始做勻加速運動的時間為  t1=
      v
      a1
      =2 s
      位移為  s1=
      1
      2
      a1t12=4 m
      鋼軌做勻速直線運動的位移為 s2=L-l-s1=8 m
      做勻速直線運動的時間為 t2=
      s2
      v
      =2 s
      所需的最短時間為 t=t1+t2=4 s
      (2)欲使電動機工作的時間最短,鋼軌的最后一段運動要關(guān)閉電動機,鋼軌勻減速上升,b端到達坡頂時速度剛好為零.
      根據(jù)牛頓第二定律 f1+mg sinα=ma2
      勻減速運動的加速度大小為 a2=4 m/s2
      歷時 t3=
      v
      a2
      =1s
      位移為s3=vt3-
      1
      2
      a2t32=2 m
      電動機至少要工作的時間為t4=t1+
      L-l-S1-S3
      v
      =3.5s

      答:(1)鋼軌從坡底從靜止開始運動,直到b端到達坡頂所需的最短時間為4s;
      (2)鋼軌從坡底從靜止開始運動,直到b端到達坡頂?shù)倪^程中電動機至少要工作3.5s時間?
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      (2006?威海模擬)如圖所示為某鋼鐵廠的鋼軌傳送裝置,斜坡長為L=20m,高為h=2m,斜坡上緊排著一排滾筒.長為l=8m、質(zhì)量為m=1×103 kg的鋼軌ab放在滾筒上,鋼軌與滾筒間的動摩擦因數(shù)為μ=0.3,工作時由電動機帶動所有滾筒順時針勻速轉(zhuǎn)動,使鋼軌沿斜坡向上移動,滾筒邊緣的線速度均為v=4m/s.假設(shè)關(guān)閉電動機的瞬時所有滾筒立即停止轉(zhuǎn)動,鋼軌對滾筒的總壓力近似等于鋼軌的重力.取當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=10m/s2.試求:
      (1)鋼軌從坡底(如圖示位置)從靜止開始運動,直到b端到達坡頂所需的最短時間;
      (2)鋼軌從坡底(如圖示位置)從靜止開始運動,直到b端到達坡頂?shù)倪^程中電動機至少要工作多長時間?

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      科目:高中物理 來源: 題型:

      精英家教網(wǎng)如圖所示為某鋼鐵廠的鋼軌傳送裝置,斜坡長為L=20m,高為h=2m,斜坡上緊排著一排滾筒,長為l=8m、質(zhì)量為m=1×103 kg的鋼軌放在滾筒上,鋼軌與滾筒間的動摩擦因數(shù)為μ=0.3,工作時由電動機帶動所有滾筒順時針勻速轉(zhuǎn)動,滾筒邊緣的線速度均為v=4m/s,使鋼軌沿斜坡向上移動,并假設(shè)關(guān)閉電動機的瞬時滾筒立即停止轉(zhuǎn)動,鋼軌對滾筒的總壓力近似等于鋼軌的重.求:
      (1)鋼軌從坡底(如圖示位置)從靜止開始運動,直到b端到達坡頂所需的最短時間,
      (2)鋼軌從坡底(如圖示位置)從靜止開始運動,直到b端到達坡頂?shù)倪^程中電動機對鋼軌至少做多少功.

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      科目:高中物理 來源: 題型:

      如圖所示為某鋼鐵廠的鋼錠傳送裝置、斜坡長為L=20m,高為h=2m,斜坡上緊排著一排滾筒。長為l=8m、質(zhì)量為m=1×103kg的鋼錠ab放在滾筒上,鋼錠與滾筒間的動摩擦因數(shù)為μ=0.3,工作時由電動機帶動所有滾筒順時針勻速轉(zhuǎn)動,使鋼錠沿斜坡向上移動,滾筒邊皆的線速度均為v=4m/s。假設(shè)關(guān)閉電動機的瞬時所有滾筒立即停止轉(zhuǎn)動。鋼錠對滾筒的總壓力近似等于鋼錠的重力。取當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=10m/s2。試求:

      (1)鋼錠從坡底(如圖示位置)由靜止開始運動,直到b端到達坡頂所需的最短時間。

      (2)鋼錠從坡底(如圖所示)由靜止開始運動,直到b端到達坡頂?shù)倪^程中電動機至少要工作多少時間?

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      如圖所示為某鋼鐵廠的鋼錠傳送裝置,斜坡長為L=20 m,高為h=2 m,斜坡上緊排著一排滾筒.長為l=8 m、質(zhì)量為m=1×103 kg的鋼錠ab放在滾筒上,鋼錠與滾筒間的動摩擦因數(shù)為μ=0.3,工作時由電動機帶動所有滾筒順時針勻速轉(zhuǎn)動,使鋼錠沿斜坡向上移動,滾筒邊緣的線速度均為v=4 m/s.假設(shè)關(guān)閉電動機的瞬時所有滾筒立即停止轉(zhuǎn)動,鋼錠對滾筒的總壓

      力近似等于鋼錠的重力.取當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=10 m/s2.試求:

      (1)鋼錠從坡底(如上圖示位置)由靜止開始運動,直到b端到達坡頂所需的最短時間;

      (2)鋼錠從坡底(如上圖示位置)由靜止開始運動,直到b端到達坡頂?shù)倪^程中電動機至少要工作多長時間?

       

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      科目:高中物理 來源: 題型:解答題

      如圖所示為某鋼鐵廠的鋼軌傳送裝置,斜坡長為L=20m,高為h=2m,斜坡上緊排著一排滾筒,長為l=8m、質(zhì)量為m=1×103 kg的鋼軌放在滾筒上,鋼軌與滾筒間的動摩擦因數(shù)為μ=0.3,工作時由電動機帶動所有滾筒順時針勻速轉(zhuǎn)動,滾筒邊緣的線速度均為v=4m/s,使鋼軌沿斜坡向上移動,并假設(shè)關(guān)閉電動機的瞬時滾筒立即停止轉(zhuǎn)動,鋼軌對滾筒的總壓力近似等于鋼軌的重.求:
      (1)鋼軌從坡底(如圖示位置)從靜止開始運動,直到b端到達坡頂所需的最短時間,
      (2)鋼軌從坡底(如圖示位置)從靜止開始運動,直到b端到達坡頂?shù)倪^程中電動機對鋼軌至少做多少功.

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