如图所示,绷紧的传送带与水平面的夹角θ=30°,皮带在电动机的带动下,始终保持v0=2m/s的速率运行.现把一质量为m=10kg的工件(可看为质点)轻轻放在皮带的底端,经时间1.9s,工件被传送到h=1.5m的高处,取g=10m/s2.求:电动机由于传送工件多消耗的电能.
如图所示,绷紧的传送带与水平面的夹角θ=30°,皮带在电动机的带动下,始终保持v0=2m/s的速率运行.现把
答案:2 悬赏:0
解决时间 2021-03-09 06:06
- 提问者网友:梧桐不渝
- 2021-03-08 10:18
最佳答案
- 二级知识专家网友:孤伤未赏
- 2021-03-08 10:38
由题图得皮带长为:
s=
h
sin30° =
1.5
1
2 =3m.
工件速度达到v0之前,做匀加速运动的位移为:
s1=
.
v t1=
v0
2 t1,
达到v0之后做匀速运动的位移为:
s-s1=v0(t-t1),
联立两式,解得加速运动时间为:
t1=0.8 s,
加速运动位移为:
s1=
2
2 ×0.8m=0.8 m,
所以加速度为:
a=
v0
t1 =
2
0.8 =2.5 m/s2.
由牛顿第二定律,有:
f-mgsinθ=ma,
解得摩擦力为:
f=mgsinθ+ma=100×
1
2 +10×2.5N=75N
在时间t1内,皮带运动位移为:
s=v0t=1.6 m.
在时间t1内,工件相对皮带位移为:
sr=s-s1=0.8 m.
在时间t1内,摩擦发热为:
Q=f?sr=75×0.8J=60 J,
工件获得的动能为:Ek=
1
2 mv02=
1
2 ×10×4J=20 J,
工件增加的势能为:Ep=mgh=100×1.5=150 J,
所以电动机多消耗的电能为:E=Q+Ek+Ep=230 J.
答:电动机由于传送工件多消耗的电能为230J.
s=
h
sin30° =
1.5
1
2 =3m.
工件速度达到v0之前,做匀加速运动的位移为:
s1=
.
v t1=
v0
2 t1,
达到v0之后做匀速运动的位移为:
s-s1=v0(t-t1),
联立两式,解得加速运动时间为:
t1=0.8 s,
加速运动位移为:
s1=
2
2 ×0.8m=0.8 m,
所以加速度为:
a=
v0
t1 =
2
0.8 =2.5 m/s2.
由牛顿第二定律,有:
f-mgsinθ=ma,
解得摩擦力为:
f=mgsinθ+ma=100×
1
2 +10×2.5N=75N
在时间t1内,皮带运动位移为:
s=v0t=1.6 m.
在时间t1内,工件相对皮带位移为:
sr=s-s1=0.8 m.
在时间t1内,摩擦发热为:
Q=f?sr=75×0.8J=60 J,
工件获得的动能为:Ek=
1
2 mv02=
1
2 ×10×4J=20 J,
工件增加的势能为:Ep=mgh=100×1.5=150 J,
所以电动机多消耗的电能为:E=Q+Ek+Ep=230 J.
答:电动机由于传送工件多消耗的电能为230J.
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- 1楼网友:狙击你的心
- 2021-03-08 11:55
1.已知;θ=30°
所以,当物体提高到h=1.5m时,物体随着传送带移动3m
设物体与传送带之间的动摩擦因数为μ
对物体受力分析【如图】
垂直斜面方向:n=mgcosθ
平行斜面方向:∑f=f-mgsinθ
所以,∑f=μmgcosθ-mgsinθ
由牛顿第二运动定律知,a=∑f/m
则,物体在传送带上的加速度为a=μgcosθ-gsinθ=5√3μ-5
物体作初速为零的匀加速直线运动到达c,末速度为2m/s,之后物体与传送带一起做匀速运动,直至到达b
由vt=vo+at1得到:t1=vt/a=2/(5√3μ-5)
由vt^2-vo^2=2as得到:s【即ac】=vt^2/2a=2/(5√3μ-5)
所以,bc=3-[2/(5√3μ-5)]
那么,从c到达b需要的时间t2=[3-2/(5√3μ-5)]/2
所以,总共需要的时间t=t1+t2=(3/2)-[1/(5√3μ-5)]
则,(3/2)+[1/(5√3μ-5)]=1.9
===> 1/(5√3μ-5)=0.4=2/5
===> 2*5(√3μ-1)=5
===> √3μ-1=1/2
===> μ=√3/2
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