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如图所示,传送带与水平方向成θ=30°角,皮带的AB部分长为L=3.25m,皮带以速度v=2m/s顺时针方向运动,在A端无初速地放上一质量为m=1kg的小物体,小物体与皮带间的动摩擦因数为μ=
3
5
,求:
(1)物体从A端到B端所需的时间,
(2)从A到B运动的过程中一共产生多少热量?
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(1)第一阶段:物体沿传送带向下做匀加速直线运动,则由牛顿第二定律得
  mg sin30°+μmg cos30°=ma1
得加速度为  a1=8 m/s2
设加速到与传送带同速的时间为t1:v=a1t1
则得t1=0.25 s,
此过程物体的位移为 s1=0.25 m,皮带位移为s1′=vt1=0.5 m.
第二阶段:由于mgsinθ>μFN=μmgcosθ,故物体继续沿传送带向下做匀加速直线运动
则有  mg sin30°-μmg cos30°=ma2
得加速度为 a2=2 m/s2
此过程通过的位移  s2=(3.25-0.25)m=3 m,
由s2=vt2+
1
2
a2t22,解得:t2=1 s,
总时间为t=t1+t2=1.5 s,皮带位移为s2′=vt2=2 m,
(2)从A到B运动的过程中一共产生的热量为  Q=f△s1+f△s2=f(s1′-s1)+f(s2′-s2)=3.75 J.
答:
(1)物体从A端到B端所需的时间是1.5s,
(2)从A到B运动的过程中一共产生3.75J的热量.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示为一皮带传送装置,皮带保持匀速率运动,货物由静止放到传送带上,被传送带向下传送,其运动的v-t图象如图乙所示.
解答下列问题(计算中取
2
=1.41,
3
=1.73):
(l)皮带的速度:
(2)皮带与水半面间的夹角θ及货物与皮带之间的动摩擦因数μ的大小.
(3)如果货物是用麻袋装载的石灰粉,当一件货物被运送后,发现这件货物在皮带上留有一段l=4.0m长的白色痕迹,请由此推断该件货物的传送时间和传送距离.

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

“潮汐发电”是海洋能利用中发展最早、规模最大、技术较成熟的一种方式.某海港的货运码头,就是利用“潮汐发电”为皮带式传送机供电,图1所示为皮带式传送机往船上装煤.本题计算中取sin18°=0.31,cos18°=0.95,水的密度ρ=1.0×103kg/m3,g=10m/s2
(1)皮带式传送机示意图如图2所示,传送带与水平方向的角度θ=18°,传送带的传送距离为L=51.8m,它始终以v=1.4m/s的速度运行.在传送带的最低点,漏斗中的煤自由落到传送带上(可认为煤的初速度为0),煤与传送带之间的动摩擦因数μ=0.4.求:从煤落在传送带上到运至传送带最高点经历的时间t;
(2)图3为潮汐发电的示意图.左侧是大海,中间有水坝,水坝下装有发电机,右侧是水库.当涨潮到海平面最高时开闸,水由通道进入海湾水库,发电机在水流的推动下发电,待库内水面升至最高点时关闭闸门;当落潮到海平面最低时,开闸放水发电.设某潮汐发电站发电有效库容V=3.6×106m3,平均潮差△h=4.8m,一天涨落潮两次,发电四次.水流发电的效率η1=10%.求该电站一天内利用潮汐发电的平均功率P;
(3)传送机正常运行时,1秒钟有m=50kg的煤从漏斗中落到传送带上.带动传送带的电动机将输入电能转化为机械能的效率η2=80%,电动机输出机械能的20%用来克服传送带各部件间的摩擦(不包括传送带与煤之间的摩擦)以维持传送带的正常运行.若用潮汐发电站发出的电给传送机供电,能同时使多少台这样的传送机正常运行?
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科目:高中物理 来源:2008年北京市西城区高三物理二模 题型:038

“潮汐发电”是海洋能利用中发展最早、规模最大、技术较成熟的一种方式.某海港的货运码头,就是利用“潮汐发电”为皮带式传送机供电,如图所示为皮带式传送机往船上装煤.本题计算中取sin18o=0.31,cos18o=0.95,水的密度ρ=1.0×103 kg/m3g=10 m/s2

(1)皮带式传送机示意图如下图所示,传送带与水平方向的角度θ=18o,传送带的传送距离为L=51.8 m,它始终以v=1.4 m/s的速度运行.在传送带的最低点,漏斗中的煤自由落到传送带上(可认为煤的初速度为0),煤与传送带之间的动摩擦因数μ=0.4.求:从煤落在传送带上到运至传送带最高点经历的时间t

(2)下图为潮汐发电的示意图.左侧是大海,中间有水坝,水坝下装有发电机,右侧是水库.当涨潮到海平面最高时开闸,水由通道进入海湾水库,发电机在水流的推动下发电,待库内水面升至最高点时关闭闸门;当落潮到海平面最低时,开闸放水发电.设某潮汐发电站发电有效库容V=3.6×106 m3,平均潮差Δh=4.8 m,一天涨落潮两次,发电四次.水流发电的效率η1=10%.求该电站一天内利用潮汐发电的平均功率P

(3)传送机正常运行时,1秒钟有m=50 kg的煤从漏斗中落到传送带上.带动传送带的电动机将输入电能转化为机械能的效率η2=80%,电动机输出机械能的20%用来克服传送带各部件间的摩擦(不包括传送带与煤之间的摩擦)以维持传送带的正常运行.若用潮汐发电站发出的电给传送机供电,能同时使多少台这样的传送机正常运行?

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科目:高中物理 来源:2014届福建省龙岩市高三第一学期教学质量检查物理试卷(解析版) 题型:选择题

为将货物传送到离地面一定高度的水平台C上,采用如图所示的传送带? 装置进行传送,传送带的皮带以一定的速度v顺时针转动且不打滑。将? 货物由静止放置在传送带底端A处,货物随皮带到达平台C。货物在皮? 带上发生相对滑动时,会留下痕迹。已知每件货物与皮带间的动摩擦因数均为,货物所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,传送带斜面的长度为L。若皮带的倾角、运行速度秒和货物的质量m都可以调节(L不变),且始终满足tan <。则以下说法正确的是

A.当速度v一定时,倾角越大,传送时间越短

B.当倾角一定时,若传送带以另一速度运行,则传送时间不可能相同

C.当倾角和速度v一定时,货物的质量m越大,货物与皮带问因摩擦而产生的热量越多

D.当倾角和速度v一定时,货物的质量m越大,皮带上留下的痕迹越长

 

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科目:高中物理 来源: 题型:

为将货物传送到离地面一定高度的水平台C上,采用如图所示的传送带装置进行传送,传送带的皮带以一定的速度v顺时针转动且不打滑。将 货物由静止放置在传送带底端A处,货物随皮带到达平台C。货物在皮 带上发生相对滑动时,会留下痕迹。已知每件货物与皮带间的动摩擦因数均为,货物所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,传送带斜面的长度为L。若皮带的倾角、运行速度秒和货物的质量m都可以调节(、L不变),且始终满足tan <。则以下说法正确的是

A.当速度v一定时,倾角越大,传送时间越短

B.当倾角一定时,若传送带以另一速度运行,则传送时间不可能相同

C.当倾角和速度v一定时,货物的质量m越大,货物与皮带问因摩擦而产生的热量越多

D.当倾角和速度v一定时,货物的质量m越大,皮带上留下的痕迹越长

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