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(10分) 如图所示,传送带与水平面的夹角 =30°,皮带在电动机的带动下,始终保持顺时针运行,速率为v0=2m/s。现把一质量m=10kg的工件(可看做质点)轻轻放在皮带的底端,经时间t=1.9s,工件被传送到h=1.5m的高处,取g=10m/s2。求:(1)工件与皮带间的动摩擦因数;(2)电动机由于传送工件多消耗的电能。

 

【答案】

(1)   (2)230J

【解析】

试题分析:(1) 由题意可知皮带长为s=h/sin30°=3m;

工件速度达到v0前,做匀加速运动的位移为s1=v01/2

工件速度达到v0后做匀速运动的位移为s-s1=v0(t-t1)

解得t1=0.8s

工件的加速度为a=v0/t1=2.5m/s2

工件受的支持力N=mgcosθ

对工件应用牛顿第二定律,得μmgcosθ-mgsinθ=ma,

解得动摩擦因数为μ=

(2)在时间t1内,皮带运动的位移为s2=v0t1=1.6m

工件相对皮带的位移为Δs=s2-s1=0.8m

在时间t1内,皮带与工件的摩擦生热为Q=μmgcosθ·Δs=60J

工件获得的动能为Ek=mv02/2=20J

工件增加的势能为Ep=mgh=150J

电动机多消耗的电能为W=Q+Ek+Ep=230J

考点:牛顿运动定律和运动学公式,功能关系

 

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   (1)第一个铁块放上后,木板运动lm时,木板的速度多大?

   (2)最终有几个铁块能留在木板上?

   (3)最后一个铁块与木板右端距离多大?(g=10m/s2

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(1)若从图示位置开始计时,闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式。

(2)线框从图示位置时转过90°的过程中电阻R上产生的热量和通过电阻R的电荷量

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⑴若从图示位置开始计时,闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式。
⑵线框从图示位置时转过90°的过程中电阻R上产生的热量和通过电阻R的电荷量

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