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如图所示一传送带与水平面夹角为30°,以2m/s的恒定速度顺时针运行.现将一质量为10kg的工件轻放于传送带底端,经一段时间送到高度为2m的高处,工件与传送带间的动摩擦因数为(μ=),求带动皮带的电动机由于传送工件多消耗的电能.

设工件向上运动距离S时,速度达到传送带的速度v,由动能定理可知

-mgSsin30°+μmgScos30°= 0-mυ2  

代入数字,解得S = 0.8m,说明工件未到达平台时,速度已达到v,所以工件动能的增量为

△Ek = mυ2 = 20J 

工件重力势能增量为

△Ep= mgh = 200J      

在工作加速运动过程中,工件的平均速度为υ=,因此工件的位移是皮带运动距离的,即S ’= 2S = 1.6m 

由于滑动摩擦力做功而增加的内能E为

△E=fs = mgcos30°(S ′-S )= 60J 

电动机多消耗的电能为

△Ek+△Ep+△E=280J 

练习册系列答案
相关习题

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: 题型:

精英家教网如图所示,一质量为m=1kg的可视为质点的滑块,放在光滑的水平平台上,平台的左端与水平传送带相接,传送带以v=2m/s的速度沿顺时针方向匀速转动(传送带不打滑),现将滑块缓慢向右压缩轻弹簧,轻弹簧的原长小于平台的长度,滑块静止时弹簧的弹性势能为EP=4.5J,若突然释放滑块,滑块向左滑上传送带.已知滑块与传送带的动摩擦因数为μ=0.2,传送带足够长,g=10m/s2.求:
(1)滑块第一次从滑上传送带到离开传送带所经历的时间;
(2)滑块第一次从滑上传送带到离开传送带由于摩擦产生的热量.

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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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