如圖所示,傳送帶與水平面之間的夾角為θ=30°,其上A、B兩點(diǎn)間的距離為S=5m,傳送帶在電動機(jī)的帶動下以v=2m/s的速度勻速運(yùn)動.現(xiàn)將一質(zhì)量為m=10Kg的小物體(可視為質(zhì)點(diǎn))輕放在傳送帶的A點(diǎn),小物體與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=
3
2
,在傳送帶將小物體從A點(diǎn)傳送到B點(diǎn)的過程中,求:(g取10m/s2
(1)小物體做加速運(yùn)動階段的位移S1
(2)小物體與傳送帶之間的摩擦力做功產(chǎn)生的熱量Q;
(3)傳送帶對小物體做的功W.
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(1)如圖,對小物體進(jìn)行受力分析有:

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由圖分析知:N=mgcosθ
f=μN(yùn)=μmgcosθ
令小物體加速后能達(dá)到傳送帶的運(yùn)動速度,則由動能定理得:
(μmgcosθ-mgsinθ)S1=
1
2
mv2-0

代入數(shù)值得S1=0.8m
∵S1<S
∴加速階段小物體的位移S1=0.8m
(2)小物體在加速階段做勻加速運(yùn)動,令運(yùn)動時間為t,則小物體運(yùn)動的位移為
S1=
0+v
2
t=0.8m

在這段時間內(nèi)傳送帶運(yùn)動的位移
S2=vt=1.6m
所以摩擦產(chǎn)生的熱量等于摩擦力乘以兩物體間的相對距離
即Q=μmgcosθ(S2-S1)=
3
2
×10×10×cos30°
(1.6-0.8)J=60J
(3)根據(jù)功能關(guān)系,傳送帶對小物體做的功等于小物體機(jī)械能的增量
即:
W=
1
2
mv2+mgSsinθ
=
1
2
×10×22+10×10×5×sin30°
J=270J
答:(1)小物體做加速運(yùn)動階段的位移S1=0.8m;
(2)小物體與傳送帶之間的摩擦力做功產(chǎn)生的熱量Q=60J;
(3)傳送帶對小物體做的功W=270J.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示為一皮帶傳送裝置,皮帶保持勻速率運(yùn)動,貨物由靜止放到傳送帶上,被傳送帶向下傳送,其運(yùn)動的v-t圖象如圖乙所示.
解答下列問題(計算中取
2
=1.41,
3
=1.73):
(l)皮帶的速度:
(2)皮帶與水半面間的夾角θ及貨物與皮帶之間的動摩擦因數(shù)μ的大。
(3)如果貨物是用麻袋裝載的石灰粉,當(dāng)一件貨物被運(yùn)送后,發(fā)現(xiàn)這件貨物在皮帶上留有一段l=4.0m長的白色痕跡,請由此推斷該件貨物的傳送時間和傳送距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

“潮汐發(fā)電”是海洋能利用中發(fā)展最早、規(guī)模最大、技術(shù)較成熟的一種方式.某海港的貨運(yùn)碼頭,就是利用“潮汐發(fā)電”為皮帶式傳送機(jī)供電,圖1所示為皮帶式傳送機(jī)往船上裝煤.本題計算中取sin18°=0.31,cos18°=0.95,水的密度ρ=1.0×103kg/m3,g=10m/s2
(1)皮帶式傳送機(jī)示意圖如圖2所示,傳送帶與水平方向的角度θ=18°,傳送帶的傳送距離為L=51.8m,它始終以v=1.4m/s的速度運(yùn)行.在傳送帶的最低點(diǎn),漏斗中的煤自由落到傳送帶上(可認(rèn)為煤的初速度為0),煤與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.4.求:從煤落在傳送帶上到運(yùn)至傳送帶最高點(diǎn)經(jīng)歷的時間t;
(2)圖3為潮汐發(fā)電的示意圖.左側(cè)是大海,中間有水壩,水壩下裝有發(fā)電機(jī),右側(cè)是水庫.當(dāng)漲潮到海平面最高時開閘,水由通道進(jìn)入海灣水庫,發(fā)電機(jī)在水流的推動下發(fā)電,待庫內(nèi)水面升至最高點(diǎn)時關(guān)閉閘門;當(dāng)落潮到海平面最低時,開閘放水發(fā)電.設(shè)某潮汐發(fā)電站發(fā)電有效庫容V=3.6×106m3,平均潮差△h=4.8m,一天漲落潮兩次,發(fā)電四次.水流發(fā)電的效率η1=10%.求該電站一天內(nèi)利用潮汐發(fā)電的平均功率P;
(3)傳送機(jī)正常運(yùn)行時,1秒鐘有m=50kg的煤從漏斗中落到傳送帶上.帶動傳送帶的電動機(jī)將輸入電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率η2=80%,電動機(jī)輸出機(jī)械能的20%用來克服傳送帶各部件間的摩擦(不包括傳送帶與煤之間的摩擦)以維持傳送帶的正常運(yùn)行.若用潮汐發(fā)電站發(fā)出的電給傳送機(jī)供電,能同時使多少臺這樣的傳送機(jī)正常運(yùn)行?
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科目:高中物理 來源:2008年北京市西城區(qū)高三物理二模 題型:038

“潮汐發(fā)電”是海洋能利用中發(fā)展最早、規(guī)模最大、技術(shù)較成熟的一種方式.某海港的貨運(yùn)碼頭,就是利用“潮汐發(fā)電”為皮帶式傳送機(jī)供電,如圖所示為皮帶式傳送機(jī)往船上裝煤.本題計算中取sin18o=0.31,cos18o=0.95,水的密度ρ=1.0×103 kg/m3,g=10 m/s2

(1)皮帶式傳送機(jī)示意圖如下圖所示,傳送帶與水平方向的角度θ=18o,傳送帶的傳送距離為L=51.8 m,它始終以v=1.4 m/s的速度運(yùn)行.在傳送帶的最低點(diǎn),漏斗中的煤自由落到傳送帶上(可認(rèn)為煤的初速度為0),煤與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.4.求:從煤落在傳送帶上到運(yùn)至傳送帶最高點(diǎn)經(jīng)歷的時間t;

(2)下圖為潮汐發(fā)電的示意圖.左側(cè)是大海,中間有水壩,水壩下裝有發(fā)電機(jī),右側(cè)是水庫.當(dāng)漲潮到海平面最高時開閘,水由通道進(jìn)入海灣水庫,發(fā)電機(jī)在水流的推動下發(fā)電,待庫內(nèi)水面升至最高點(diǎn)時關(guān)閉閘門;當(dāng)落潮到海平面最低時,開閘放水發(fā)電.設(shè)某潮汐發(fā)電站發(fā)電有效庫容V=3.6×106 m3,平均潮差Δh=4.8 m,一天漲落潮兩次,發(fā)電四次.水流發(fā)電的效率η1=10%.求該電站一天內(nèi)利用潮汐發(fā)電的平均功率P;

(3)傳送機(jī)正常運(yùn)行時,1秒鐘有m=50 kg的煤從漏斗中落到傳送帶上.帶動傳送帶的電動機(jī)將輸入電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率η2=80%,電動機(jī)輸出機(jī)械能的20%用來克服傳送帶各部件間的摩擦(不包括傳送帶與煤之間的摩擦)以維持傳送帶的正常運(yùn)行.若用潮汐發(fā)電站發(fā)出的電給傳送機(jī)供電,能同時使多少臺這樣的傳送機(jī)正常運(yùn)行?

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科目:高中物理 來源:2014屆福建省龍巖市高三第一學(xué)期教學(xué)質(zhì)量檢查物理試卷(解析版) 題型:選擇題

為將貨物傳送到離地面一定高度的水平臺C上,采用如圖所示的傳送帶? 裝置進(jìn)行傳送,傳送帶的皮帶以一定的速度v順時針轉(zhuǎn)動且不打滑。將? 貨物由靜止放置在傳送帶底端A處,貨物隨皮帶到達(dá)平臺C。貨物在皮? 帶上發(fā)生相對滑動時,會留下痕跡。已知每件貨物與皮帶間的動摩擦因數(shù)均為,貨物所受的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,傳送帶斜面的長度為L。若皮帶的傾角、運(yùn)行速度秒和貨物的質(zhì)量m都可以調(diào)節(jié)(、L不變),且始終滿足tan <。則以下說法正確的是

A.當(dāng)速度v一定時,傾角越大,傳送時間越短

B.當(dāng)傾角一定時,若傳送帶以另一速度運(yùn)行,則傳送時間不可能相同

C.當(dāng)傾角和速度v一定時,貨物的質(zhì)量m越大,貨物與皮帶問因摩擦而產(chǎn)生的熱量越多

D.當(dāng)傾角和速度v一定時,貨物的質(zhì)量m越大,皮帶上留下的痕跡越長

 

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科目:高中物理 來源: 題型:

為將貨物傳送到離地面一定高度的水平臺C上,采用如圖所示的傳送帶裝置進(jìn)行傳送,傳送帶的皮帶以一定的速度v順時針轉(zhuǎn)動且不打滑。將 貨物由靜止放置在傳送帶底端A處,貨物隨皮帶到達(dá)平臺C。貨物在皮 帶上發(fā)生相對滑動時,會留下痕跡。已知每件貨物與皮帶間的動摩擦因數(shù)均為,貨物所受的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,傳送帶斜面的長度為L。若皮帶的傾角、運(yùn)行速度秒和貨物的質(zhì)量m都可以調(diào)節(jié)(、L不變),且始終滿足tan <。則以下說法正確的是

A.當(dāng)速度v一定時,傾角越大,傳送時間越短

B.當(dāng)傾角一定時,若傳送帶以另一速度運(yùn)行,則傳送時間不可能相同

C.當(dāng)傾角和速度v一定時,貨物的質(zhì)量m越大,貨物與皮帶問因摩擦而產(chǎn)生的熱量越多

D.當(dāng)傾角和速度v一定時,貨物的質(zhì)量m越大,皮帶上留下的痕跡越長

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