一傳送帶裝置示意如圖所示,其中傳送帶經(jīng)過AB區(qū)域時(shí)是水平的,經(jīng)過BC區(qū)域時(shí)變?yōu)閳A弧形(圓弧由光滑模板形成,未畫出),經(jīng)過CD區(qū)域時(shí)是傾斜的,AB和CD都與BC相切. 現(xiàn)將大量的質(zhì)量均為m的小貨箱一個(gè)一個(gè)在A處放到傳送帶上,放置時(shí)初速度為零,經(jīng)傳送帶運(yùn)送到D處,D和A的高度差為h. 穩(wěn)定工作時(shí)傳送帶速度不變,CD段上各箱等距排列,相鄰兩箱的距離為L . 每個(gè)箱子在A處投放后,在到達(dá)B之前已經(jīng)相對(duì)于傳送帶靜止,且以后也不再滑動(dòng)(忽略經(jīng)BC段時(shí)的微小滑動(dòng)). 已知在一段相當(dāng)長的時(shí)間T內(nèi),共運(yùn)送小貨箱的數(shù)目為N . 這種裝置由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng),傳送帶與輪子間無相對(duì)滑動(dòng),不計(jì)輪軸處的摩擦,求電動(dòng)機(jī)的平均輸出功率P


解析:

以地面為參考系(下同),設(shè)傳送帶的運(yùn)動(dòng)速度為v0,在水平段運(yùn)輸?shù)倪^程中,小貨箱先在滑動(dòng)摩擦力作用下作初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng),設(shè)這段路程為S,所用時(shí)間為t,加速度為a,則對(duì)小貨箱有①,v0=at②,在這段時(shí)間內(nèi),傳送帶運(yùn)動(dòng)的路程為S0=v0t③,由①②③式可得S0=2S④,用f表示小貨箱與傳送帶之間的摩擦力,則傳送帶對(duì)小貨箱做功為W=fs=⑤,傳送帶克服小貨箱對(duì)它的摩擦力做功為W0=fS0=2×=mv02⑥,兩者之差就是克服摩擦力做功產(chǎn)生的熱量Q=mv02⑦.

    可見,在小貨箱加速運(yùn)動(dòng)過程中,小貨箱獲得的動(dòng)能與發(fā)熱量相等.T時(shí)間內(nèi)電動(dòng)機(jī)輸出的功為W=PT⑧,此功用于增加小貨箱的動(dòng)能、勢(shì)能以及克服摩擦力發(fā)熱,即W=Nmv02+Nmgh+NQ⑨,已知相鄰兩小貨箱的距離為L,所以由題意可知v0T=NL⑩,聯(lián)立⑦~⑩得

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

一傳送帶裝置示意如圖,其中傳送帶經(jīng)過AB區(qū)域時(shí)是水平的,經(jīng)過BC區(qū)域時(shí)變?yōu)閳A弧形(圓弧由光滑模板形成,未畫出),經(jīng)過CD區(qū)域時(shí)是傾斜的,AB和CD都與BC相切.現(xiàn)有大量的質(zhì)量均為m=2kg的小工件一個(gè)一個(gè)在A處以初速為v0=1m/s,方向水平向右滑上傳送帶,經(jīng)傳送帶運(yùn)送到D處,D和A的高度差為h=2m.傳送帶以恒定的速率v=2m/s運(yùn)動(dòng),小工件與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,當(dāng)前一個(gè)小工件在傳送帶上停止相對(duì)滑動(dòng)時(shí),后一個(gè)工件立即滑上傳送帶,每個(gè)小工件在A處投放后,在到達(dá)B之前已經(jīng)相對(duì)于傳送帶靜止,且以后也不再滑動(dòng)(忽略經(jīng)BC段時(shí)的微小滑動(dòng)).這裝置由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng),傳送帶與輪子間無相對(duì)滑動(dòng),不計(jì)輪軸處的摩擦.求
(1)CD段相鄰兩箱的距離L多大?
(2)在1分鐘內(nèi),共運(yùn)送小工件的數(shù)目N為多少?
(3)在1分鐘內(nèi),電動(dòng)機(jī)的平均抽出功率
.
P
.(g取10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)一傳送帶裝置示意如圖所示,其中傳送帶AB區(qū)域是水平的,BC區(qū)域的傾角θ=37°,B處有一很小段圓弧形過渡(圓弧形長度不計(jì),圖中未畫出),AB長度為L1=4m,BC長度為L2=16.6m.現(xiàn)將一個(gè)質(zhì)量m=l.0kg的工件(可視為質(zhì)點(diǎn))無初速輕放在傳送帶A端,工件與傳送帶間動(dòng)摩擦因素為μ=0.8.設(shè)傳送帶運(yùn)行的速率v=8.4m/s始終保持不變,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.
求:
(1)工件到達(dá)C端時(shí)的速度大。
(2)工件從A端運(yùn)動(dòng)到C端所經(jīng)歷的時(shí)間;
(3)工件從A端傳送到C端的過程中,工件與傳送帶間克服摩擦總共生熱多少?(傳送帶與輪子間無相對(duì)滑動(dòng),不計(jì)輪軸處的摩擦)

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科目:高中物理 來源: 題型:

一傳送帶裝置示意如圖,傳送帶在AB區(qū)域是傾斜的,AB長度L=5.0m,BA的高度差為h=1.0m.穩(wěn)定工作時(shí)傳送帶運(yùn)行的速度保持v=1.0m/s不變.現(xiàn)將大量的質(zhì)量均為m= 4.0kg的小貨箱一個(gè)一個(gè)在A處放到傳送帶上,放置小貨箱的時(shí)間間隔均為T=1.0s,放置時(shí)初速為零,經(jīng)傳送帶運(yùn)送到B處.小貨箱在傳送帶上先做加速運(yùn)動(dòng),然后保持勻速運(yùn)動(dòng),加速過程和勻速過程所用的時(shí)間之比為.傳送帶裝置由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng),傳送帶與輪子間無相對(duì)滑動(dòng),不計(jì)輪軸處的摩擦.求:

   (1)小貨箱在傳送帶上運(yùn)動(dòng)過程,貨箱間的距離最大為多少?

   (2)小貨箱與傳送帶間的滑動(dòng)摩擦力多大?

   (3)電動(dòng)機(jī)的平均輸出功率多大?

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科目:高中物理 來源:2011年衡陽市高三第三次月考物理卷 題型:計(jì)算題

一傳送帶裝置示意如圖,其中傳送帶經(jīng)過AB區(qū)域時(shí)是水平的,經(jīng)過BC區(qū)域時(shí)變?yōu)閳A弧形(圓弧由光滑模板形成,未畫出),經(jīng)過CD區(qū)域時(shí)是傾斜的,AB和CD都與BC相切,F(xiàn)有大量的質(zhì)量均為m=2kg的小工件一個(gè)一個(gè)在A處以初速為,方向水平向右滑上傳送帶,經(jīng)傳送帶運(yùn)送到D處,D和A的高度差為h=2m。傳送帶以恒定的速率運(yùn)動(dòng),小工件與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù) ,當(dāng)前一個(gè)小工件在傳送帶上停止相對(duì)滑動(dòng)時(shí),后一個(gè)工件立即滑上傳送帶,每個(gè)小工件在A處投放后,在到達(dá)B之前已經(jīng)相對(duì)于傳送帶靜止,且以后也不再滑動(dòng)(忽略經(jīng)BC段時(shí)的微小滑動(dòng))。這裝置由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng),傳送帶與輪子間無相對(duì)滑動(dòng),不計(jì)輪軸處的摩擦。求

1. CD段相鄰兩箱的距離L多大?

2.在1分鐘內(nèi),共運(yùn)送小工件的數(shù)目N為多少?

3.在1分鐘內(nèi),電動(dòng)機(jī)的平均抽出功率

(g取10m/s2

 

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