工廠中有一個組裝工件的裝置,由左側(cè)的水平轉(zhuǎn)臺(轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)軸位于M點,旋轉(zhuǎn)方向如圖)和右側(cè)的水平傳送帶構(gòu)成,俯視圖如圖.需要組裝的工件由兩部分待組裝件構(gòu)成,一部分待組裝件由O處的機器臂(圖中未畫出)粘在轉(zhuǎn)臺上的A點或者B點,然后隨轉(zhuǎn)臺一起勻速旋轉(zhuǎn)到組裝點P,恰好能與傳送帶傳送過來的另一部分待組裝件組裝,組裝完成后,掉落到P點下方的海綿箱中.P點的每次組裝過程均耗時0.5s,組裝過程中轉(zhuǎn)臺不旋轉(zhuǎn),P點組裝的同時,O處會粘上新的待組裝件,耗時也為0.5s,轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動時0.5s可以旋轉(zhuǎn)半圈.右側(cè)的傳送帶始終勻速運動,帶上的待組裝件與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.15,傳送帶上的待組裝件由另一條機械臂(圖中未畫出)每隔3s放置一次,每次放置3個,并且保證傳送帶的最左端(緊鄰P處)放置一個,放置之后立即與轉(zhuǎn)臺上的待組裝件開始組裝,剛放在傳送帶上的待組裝件初速度都可以認為是0.試分析:
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(1)為保證傳送帶上的待組裝件在達到組裝點P點之前一直處于勻加速直線運動的狀態(tài),則傳送帶的速度不能低于多少?
(2)在滿足上一問的情況下,八個小時內(nèi),該裝置可以組裝多少個工件?
(3)機械臂每次放在傳送帶上的三個待組裝件,剛放上傳送帶時,相鄰的待組裝件的間距分別是多少?
分析:(1)根據(jù)牛頓第二定律求出皮帶速度的要求;(2)改組裝裝置3s組裝完畢3個工件,即1個/s;(3)由勻變速直線運動的位移公式求中間組件和第三個組件到達P點時發(fā)生的位移.
解答:解:(1)設(shè)到達P點時速度為VP,則:VP=at-------------①
a=μg=1.5m/s2-------------②
V≥VP-------------③
由①、②、③可得:V≥3 m/s-------------④
(2)由題意可知,改組裝裝置3s組裝完畢3個工件,即1個/s,所以8個小時可以組裝
8×60×60=28800個-------------⑤
(3)由題意可知,中間代組裝件經(jīng)過1s的勻加速直線運動到達P點,發(fā)生的位移
S1=
1
2
at2=0.75m-------------⑥
由題意可知,中間代組裝件經(jīng)過2s的勻加速直線運動到達P點,發(fā)生的位移
S2=
1
2
at2=3m-------------⑦
機械臂每次放在傳送帶上的三個待組裝件,剛放上傳送帶時,相鄰的待組裝件的間距
分別為0.75m和2.25m-------------⑧
答:(1)為保證傳送帶上的待組裝件在達到組裝點P點之前一直處于勻加速直線運動的狀態(tài),則傳送帶的速度不能低于3 m/s;
(2)在滿足上一問的情況下,八個小時內(nèi),該裝置可以組裝28800個工件;
(3)機械臂每次放在傳送帶上的三個待組裝件,剛放上傳送帶時,相鄰的待組裝件的間距分別是0.75m和2.25m.
點評:本題的文字敘述較多,但只要考查了牛頓第二定律和勻變速直線運動公式的應(yīng)用.
練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源:2014屆遼寧省大連市高三上學(xué)期第一次驗收考試物理試卷(解析版) 題型:計算題

 工廠中有一個組裝工件的裝置,由左側(cè)的水平轉(zhuǎn)臺(轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)軸位于M點,旋轉(zhuǎn)方向如圖)和右側(cè)的水平傳送帶構(gòu)成,俯視圖如圖。需要組裝的工件由兩部分待組裝件構(gòu)成,一部分待組裝件由O處的機器臂(圖中未畫出)粘在轉(zhuǎn)臺上的A點或者B點,然后隨轉(zhuǎn)臺一起勻速旋轉(zhuǎn)到組裝點P,恰好能與傳送帶傳送過來的另一部分待組裝件組裝,組裝完成后,掉落到P點下方的海綿箱中。P點的每次組裝過程均耗時0.5s,組裝過程中轉(zhuǎn)臺不旋轉(zhuǎn),P點組裝的同時,O處會粘上新的待組裝件,耗時也為0.5s,轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動時0.5s可以旋轉(zhuǎn)半圈。右側(cè)的傳送帶始終勻速運動,帶上的待組裝件與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.15,傳送帶上的待組裝件由另一條機械臂(圖中未畫出)每隔3s放置一次,每次放置3個,并且保證傳送帶的最左端(緊鄰P處)放置一個,放置之后立即與轉(zhuǎn)臺上的待組裝件開始組裝,剛放在傳送帶上的待組裝件初速度都可以認為是0。試分析:

(1)為保證傳送帶上的待組裝件在達到組裝點P點之前一直處于勻加速直線運動的狀態(tài),則傳送帶的速度不能低于多少?

(2)在滿足上一問的情況下,八個小時內(nèi),該裝置可以組裝多少個工件?

(3)機械臂每次放在傳送帶上的三個待組裝件,剛放上傳送帶時,相鄰的待組裝件的間距分別是多少?

 

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