(19分)如图所示的传送带装置,长度为4 m,与水平方向之间的夹角为37°,传送带以0.8 m/s的速度匀速运行,从流水线上下来的工件每隔2 s有一个落到A点(
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(19分)如图所示的传送带装置,长度为4 m,与水平方向之间的夹角为37°,传送带以0.8 m/s的速度匀速运行,从流水线上下来的工件每隔2 s有一个落到A点(
题型:不详
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来源:
(19分)如图所示的传送带装置,长度为4 m,与水平方向之间的夹角为37°,传送带以0.8 m/s的速度匀速运行,从流水线上下来的工件每隔2 s有一个落到A点(可认为初速度为零),工件质量为1 kg.经传送带运送到与B等高处的平台上,再由工人运走.已知工件与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.8,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10 m/s
2
.求:
(1)每个工件从落上传送带的A点开始到被传送至最高点B所经历的时间;
(2)传送带对每个工件所做的功;
(3)由于传送工件,传送带的动力装置需增加的功率.
答案
(1)6 s (2)24.32 J(3)14.72 W
解析
试题分析:(1)工件刚放上传送带时的加速度为
a=μgcos 37°-gsin 37°=0.4 m/s
2
(2分)
当工件速度达v=0.8 m/s时,工件相对传送带静止
工件加速的时间t
1
=
=
s=2 s (1分)
加速运动的位移
s
1
=
at
1
2
=
×0.4×2
2
m=0.8 m (1分)
在AB段匀速运动的位移为
s
2
=4 m-0.8 m=3.2 m (1分)
所用的时间为t
2
=
=
s=4 s (1分)
总时间为t=t
1
+t
2
=6 s (1分)
(2)由动能定理得
W-mgLsin 37°=
mv
2
(3分)
W=mgLsin 37°+
mv
2
=1×10×4×0.6 J+
×1×0.8
2
J=24.32 J (2分)
(3)因工件在AB段上加速运动的时间为2 s,所以在位移x
t
内总是有一个工件位于传送带上,该工件对传送带的滑动摩擦力为F
f1
=mgμcos 37°=6.4 N (2分)
工件在AB段上匀速运动过程中,因前后两工件相隔时间为2 s,两工件之间的距离为2×0.8 m=1.6 m,所以这段距离内始终有两个工件位于传送带上,每个工件对传送带的摩擦力为F
f2
=mgsin 37°=6 N (3分)
传送带动力装置需增加的功率为
P=(F
f1
+2F
f2
)v=18.4×0.8 W=14.72 W (2分)
举一反三
如图所示,一名消防队员在模拟演习训练中,沿着长为12 m的竖立在地面上的钢管向下滑。已知这名消防队员的质量为60 kg,他从钢管顶端由静止开始先匀加速再减速下滑,滑到地面时速度恰好为零。如果他加速时的加速度大小是减速时的2倍,下滑的总时间为3 s,g取10 m/s
2
,那么该消防队员( )
A.下滑过程中的最大速度为4 m/s
B.加速与减速过程的时间之比为1∶2
C.加速与减速过程中所受摩擦力大小之比为2∶7
D.加速与减速过程的位移之比为1∶4
题型:不详
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质量为0.8kg的物体在一水平面上运动,如图所示的两条直线分别表示物体受到水平拉力和不受水平拉力作用时的
图线, g取10m/s
2
。现有以下四种判断,其中正确的是 ( )
A.a是物体受到水平拉力作用时的υ-t图线
B.0
4s内两物体位移相同
C.物体与地面的动摩擦因数为0.15
D.物体受到的水平拉力为0.6N
题型:不详
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(14分)如图所示,一光滑斜面固定在水平地面上,质量m=1kg的物体在平行于斜面向上的恒力F作用下,从A点由静止开始运动,到达B点时立即撤去拉力F.此后,物体到达C点时速度为零。每隔0.2s通过传感器测得物体的瞬时速度,下表给出了部分测量数据。求:
(1)恒力F的大小。(2)撤去外力F的时刻。
题型:不详
难度:
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(20分)一质量为
电荷量
的与外界绝缘物块A(可视为质点),置于光滑水平面上。A与弹簧左端相连接,弹簧右端固定在竖直墙面上,整个空间中存在水平向右的匀强电场,场强
,平衡时弹簧的压缩量为
.如图O为弹簧原长时的位置,另一个质量也为
电量为
的绝缘带电物块B(可视为质点),从O点左侧距离O为
处的P点由静止释放,当它打在A物块上时立即与A一起向右运动,但不粘连,它们到达最右端后又向左运动,试求:物块B向左运动达到最远点时距O点的距离?(AB相撞在瞬间完成,电荷无转移,不计AB间库仑力,弹簧始终在弹性限度内)。
题型:不详
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10只相同的轮子并排水平排列,圆心分别为O
1
、O
2
、O
3
…O
10
,已知O
1
O
10
=3.6m,水平转轴通过圆心,轮子均绕轴以n=±
的转速顺时针转动。现将一根长0.8m、质量为2.0kg的匀质木板平放在这些轮子的左侧,木板左端恰好与O
1
竖直对齐(如图所示),木板与轮子间的动摩擦因数为0.16,不计轴与轮间的摩擦,g取10m/s
2
。求:
(1)木板在轮子上水平移动的总时间;
(2)轮子由于传送木板所多消耗的能量。
题型:不详
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