2019年
在B滑过传送带的过程中,传送带移动的距离: △S=S带+L
因摩擦产生的内能为:△E= μmBg△S=μmBg(S带+L)
9.(2016洛阳联考)一水平传送带足够长,以v1=2m/s的速度匀速运动。将一粉笔头无初速度放在传送带上,达到相对静止时产生的划痕长L1=4m。求: (1)粉笔头与传送带间的动摩擦因数;
(2)若关闭发动机让传送带以a2=1.5m/s2的加速度减速运动,同时将该粉笔头无初速度放在传送带上,求粉笔头相对传送带滑动的位移大小L2。(取g=10 m/s2) 【参照答案】(1)μ=0.5. (2)L2=0.83m。
(2)传送带减速运动时,由于a2>μg,粉笔头先加速到与传送带速度相同,然后以a1=μg的加速度减速到静止。设二者达到的相同速度为v,由粉笔头和传送带运动的等时性,=,
v1?vv
a2a1解得:v=0.5m/s。
v12?v2v2此过程中传送带比粉笔头多走:s1=-=1m。
2a22a1v2v21粉笔头减速到零的过程中粉笔头比传送带多走:s2=-=m。
2a12a26粉笔头相对传送带滑动的位移大小为:L2=s1-s2=0.83m。
【命题意图】本题意在考查匀变速直线运动、牛顿运动定律等,意在考查对相关知识的理解和在实际问题中的运用。
10.(14分) (2016山东省××市联考)如图所示,是利用电力传送带装运麻袋包的示意图.传送带长=20m,倾角,麻袋包与传送带间的动摩擦因数,传送带的主动轮和
2019年
从动轮半径R相等,主动轮顶端与货车底板间的高度差为m,传送带匀速运动的速度为v=2m/s.现在传送带底端 (传送带与从动轮相切位置)由静止释放一只麻袋包(可视为质点),其质量为100kg,麻袋包最终与传送带一起做匀速运动,到达主动轮时随轮一起匀速转动.如果麻袋包到达主动轮的最高点时,恰好水平抛出并落在车箱中心,重力加速度g=10m/s2,,求l??37???0.8h?1.8sin37??0.6,cos37??0.8 (1)主动轮轴与货车车箱中心的水平距离及主动轮的半径;xR (2)麻袋包在平直传送带上运动的时间t
(3)该装运系统每传送一只麻袋包需额外消耗的电能. 【参照答案】(1)x =1.2 m ,R =0.4 m (2)t=12.5 s (3)=15400 J?E 【名师解析】
(1)设麻袋包平抛运动时间为t,有
h?12gt2 (1分) x?vt (1分)
解得: x =1.2 m (1分) 麻袋包在主动轮的最高点时,有
mg?mv2R (1分)
解得: R =0.4 m (1分)
(3)设麻袋包匀加速时间内相对传送带位移为,需额外消耗的电能为,有
?x?E
2019年
?x?vt1?x1 (1分)
1?E?mglsin??mv2??mgcos???x (2分)
2解得: =15400 J ?E
11.(14分)(2016唐山联考)有一水平传送带AB长L=8m,距离水平地面h=5m,地面上C点在传送带右端点B的正下方。一小物块以水平初速度v0=2m/s自A点滑上传送带,它与传送带间的动摩擦因数μ=0.2。(取g=10m/s2) (1)若传送带静止不动,求小物块滑行的距离;
(2)若传送带正以恒定速度向右传送,小物块从A点滑上传送带经时间t后落在D点,CD长S=3m。求时间t。
【参照答案】(1)1m (2)3.75s
设小物块在传送带时加速运动的位移为L1,加速度a=μmg/m=2m/s2。 根据v2-v02=2aL1,解得L1=1.25m 设加速运动时间为t1,根据v=v0+at1解得t1=0.5s。 设匀速运动时间为t2,根据v t2=L-L1解得t2=2.25s。 小物块运动总时间t= t1+ t2+ t3=3.75s。 12.如图所示,一质量为m=1 kg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=2 m/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=4.5 J,若突然释放滑块,滑块向左滑上传送带。已知滑块与传送带间的动摩擦因数为 μ=0.2,传送带足够长,取g=10 m/s2。求: (1)滑块第一次滑上传送带到离开传送带所经历的时间; 2019年 (2)滑块第一次滑上传送带到离开传送带由于摩擦产生的热量。 【名师解析】(1)释放滑块的过程中机械能守恒,设滑块滑上传送带的速度为v1,则Ep=mv,得v1=3 m/s 滑块在传送带上运动的加速度a=μg=2 m/s2 滑块向左运动的时间t1==1.5 s 向右匀加速运动的时间 t2==1 s 向左的最大位移为x1=,2a)=2.25 m 向右加速运动的位移为x2==1 m 匀速向右的时间为t3==0.625 s 所以t=t1+t2+t3=3.125 s。 Δx=Δx1+Δx2=6.25 m 则产生的热量为Q=μmg·Δx=12.5 J。 答案 (1)3.125 s (2)12.5 J 13.如图所示,有一个可视为质点的质量m=1 kg的小物块,从光滑平台上的A点以v0=1.8 m/s的初速度水平抛出,到达C点时,恰好沿C点的切线方向进入固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道,最后小物块无碰撞地滑上紧靠轨道末端D点的足够长的水平传送带。已知传送带上表面与圆弧轨道末端切线相平,传送带沿顺时针方向匀速运行的速度为v=3 m/s,小物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,圆弧轨道的半径为R=2 m,C点和圆弧的圆心O点连线与竖直方向的夹角θ=53°,不计空气阻力,重力加速度g=10 m/s2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6。求: (1)小物块到达圆弧轨道末端D点时对轨道的压力;
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