2019年
(2)小物块从滑上传送带到第一次离开传送带的过程中产生的热量。
【名师解析】(1)设小物块在C点的速度为vC,在C点由vC=,解得vC=3 m/s 设小物块在D的速度为vD。从C到D,由动能定理得mgR(1-cos θ)=mv-mv,解得vD=5 m/s
设在D点轨道对小物块的作用力为FN:FN-mg=m,R) 解得FN=22.5 N,
由牛顿第三定律,小物块对轨道的压力大小为22.5 N,方向竖直向下。 设t1时间内传送带向右的位移为x2,则x2=vt1
小物块速度由零增加到与传送带速度相等的过程,所用时间为t2,t2=a 通过的位移x3,x3=t2 传送带的位移为x4=vt2
小物块相对传送带移动的位移为
vx=x1+x2+x4-x3
Q=μmgx,解得Q=32 J。
答案 (1)22.5 N,方向竖直向下 (2)32 J
14.如图所示,与水平面夹角为θ=30°的倾斜传送带始终绷紧,传送带下端A点与上端B点间的距离为L=4 m,传送带以恒定的速率v=2 m/s向上运动。现将一质量为1 kg的物体无初速度地放于A处,已知物体与传送带间的动摩擦因数μ=,取g=10 m/s2,求:
(1)物体从A运动到B共需多少时间?
2019年
(2)电动机因传送该物体多消耗的电能。 之后物体以速度v做匀速运动,运动的时间
t2==1.6 s
物体运动的总时间t=t1+t2=2.4 s (2)前0.8 s内物体相对传送带的位移为 ΔL=vt1-L1=0.8 m
因摩擦而产生的内能Q=μmgcos θ·ΔL=6 J 电动机因传送该物体多消耗的电能为
E总=Ek+Ep+Q=mv2+mgLsin θ+Q=28 J
答案 (1)2.4 s (2)28 J
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