(16分)水平地面上停放著質(zhì)量的平板小車。通過水平輕繩由遠(yuǎn)處的卷揚(yáng)機(jī)牽引,車上放一質(zhì)量的物塊,設(shè)物塊與平板車之間及平板車與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.4,已知卷揚(yáng)機(jī)的工作電壓為,最大輸入電流,機(jī)械效率。開動(dòng)卷揚(yáng)機(jī),使小車從靜止開始運(yùn)動(dòng)。(最大靜摩摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,取) 則:
(1)為保證運(yùn)動(dòng)中物塊與小車始終保持相對(duì)靜止,則卷揚(yáng)機(jī)對(duì)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(duì)滑動(dòng)的前提下,卷揚(yáng)機(jī)能使小車獲得的最大速度為多大?
解析:
(1)設(shè)運(yùn)動(dòng)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(duì)滑動(dòng),系統(tǒng)的加速度不應(yīng)超過am。設(shè)兩者剛好不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)卷揚(yáng)機(jī)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(dāng)卷揚(yáng)機(jī)以最大功率牽引小車且小車做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度最大。設(shè)此時(shí)卷揚(yáng)機(jī)輸出功率為P,則p=ηIU(4)
設(shè)小車在水平路面上能達(dá)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。
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科目:高中物理 來源: 題型:
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科目:高中物理 來源: 題型:
水平地面上停放著質(zhì)量的平板小車。通過水平輕繩由遠(yuǎn)處的卷揚(yáng)機(jī)牽引,車上放一質(zhì)量的物塊,設(shè)物塊與平板車之間及平板車與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.4,已知卷揚(yáng)機(jī)的工作電壓為,最大輸入電流,機(jī)械效率。開動(dòng)卷揚(yáng)機(jī),使小車從靜止開始運(yùn)動(dòng)。(最大靜摩摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,取) 則:
(1) 為保證運(yùn)動(dòng)中物塊與小車始終保持相對(duì)靜止,則卷揚(yáng)機(jī)對(duì)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(duì)滑動(dòng)的前提下,卷揚(yáng)機(jī)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(zhì)量M=200kg的平板小車,通過水平輕繩由遠(yuǎn)處的卷揚(yáng)機(jī)牽引,車上放一質(zhì)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(dòng)摩擦因數(shù)均為0.4.已知卷揚(yáng)機(jī)的工作電壓為U=250V,最大輸入電流I=20A,機(jī)械效率=80%.開動(dòng)卷揚(yáng)機(jī),使小車從靜止開始運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)中物塊與小車始終保持相對(duì)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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