17世紀中,美國開始應用架空索道傳送散狀物料;19世紀中葉,各種現(xiàn)代結(jié)構(gòu)的傳送帶輸送機相繼出現(xiàn).此后,傳送帶輸送機 受到機械制造、電機、化工和冶金工業(yè)技術進步的影響,不斷完善,逐步由完成車間內(nèi)部的傳送,如圖所示為木料廠的木料送裝置,斜坡長為 L=20m,高為h=2m,斜坡上緊排著一排滾筒.長為l=8m、質(zhì)量為m=1×100kg的木料ab放在滾筒上,木料與滾筒間的動摩擦因數(shù)為μ=0.3,滾筒邊緣的線速度均為v=4m/s.滾筒轉(zhuǎn)動由電動機控制,電動機關閉,滾筒立刻停止運動,木料對滾筒的總壓力近似等于木料的重力.取當?shù)氐闹亓铀俣萭=10m/s2
試求:(1)如果所有滾筒都靜止不動,要使木料能夠從圖示開始沖上最高點,木料最底點需要的速度至少要多少?
(2)如果所有滾筒順時針轉(zhuǎn)動,要使木料從圖示靜止釋放,能夠送上最高點,電動機工作的最少時間是多少?

解:(1)木料開始受到的滑動摩擦力為Ff=μmg=3×103 N
由牛頓第二定律有
Ff+mgsin α=ma1
解得
a1=4m/s2
所以由勻減速運動的公式
02-v2=2 a X
其中 X=L-l+=16 m
所以由以上可得:V=8 m/s
即如果所有滾筒都靜止不動,要使木料能夠從圖示開始沖上最高點,木料最底點需要的速度至少要8s.
(2)要使電動機工作的時間最短,木料的最后一段運動要關閉電動機.
先勻加速上升時
Ff-mgsin α=ma1
解得a1=2m/s2
所以 v2-02=2a1 X1
得:X1=4 m,t1=2 s
最后勻減速上升時Ff+mgsin α=ma2,解得a2=4 m/s2
勻減速運動時間t3==1 s,勻減速運動位移x3=t3=2 m
勻速運動的位移x4=L+-x1-x3=10 m
電動機至少要工作的時間t=t1++t3=5.5 s
(注意木料只要有一半到達最高點就可以了)
即電動機工作的最少時間是5.5s.
分析:(1)先對木料受力分析,求出加速度;然后根據(jù)位移時間公式列式求解;
(2)先對滾筒加速和減速階段受力分析,求出加速度,再對恰好滑到最高點的臨界情況運用運動學公式列式求解.
點評:本題關鍵是對木塊受力分析,根據(jù)牛頓第二定律求出加速度,然后運用運動學公式列式求解.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

17世紀中,美國開始應用架空索道傳送散狀物料;19世紀中葉,各種現(xiàn)代結(jié)構(gòu)的傳送帶輸送機相繼出現(xiàn).此后,傳送帶輸送機 受到機械制造、電機、化工和冶金工業(yè)技術進步的影響,不斷完善,逐步由完成車間內(nèi)部的傳送,如圖所示為木料廠的木料送裝置,斜坡長為 L=20m,高為h=2m,斜坡上緊排著一排滾筒.長為l=8m、質(zhì)量為m=1×100kg的木料ab放在滾筒上,木料與滾筒間的動摩擦因數(shù)為μ=0.3,滾筒邊緣的線速度均為v=4m/s.滾筒轉(zhuǎn)動由電動機控制,電動機關閉,滾筒立刻停止運動,木料對滾筒的總壓力近似等于木料的重力.取當?shù)氐闹亓铀俣萭=10m/s2
試求:(1)如果所有滾筒都靜止不動,要使木料能夠從圖示開始沖上最高點,木料最底點需要的速度至少要多少?
(2)如果所有滾筒順時針轉(zhuǎn)動,要使木料從圖示靜止釋放,能夠送上最高點,電動機工作的最少時間是多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:2011年浙江省高考物理模擬試卷(一)(解析版) 題型:解答題

17世紀中,美國開始應用架空索道傳送散狀物料;19世紀中葉,各種現(xiàn)代結(jié)構(gòu)的傳送帶輸送機相繼出現(xiàn).此后,傳送帶輸送機 受到機械制造、電機、化工和冶金工業(yè)技術進步的影響,不斷完善,逐步由完成車間內(nèi)部的傳送,如圖所示為木料廠的木料送裝置,斜坡長為 L=20m,高為h=2m,斜坡上緊排著一排滾筒.長為l=8m、質(zhì)量為m=1×100kg的木料ab放在滾筒上,木料與滾筒間的動摩擦因數(shù)為μ=0.3,滾筒邊緣的線速度均為v=4m/s.滾筒轉(zhuǎn)動由電動機控制,電動機關閉,滾筒立刻停止運動,木料對滾筒的總壓力近似等于木料的重力.取當?shù)氐闹亓铀俣萭=10m/s2
試求:(1)如果所有滾筒都靜止不動,要使木料能夠從圖示開始沖上最高點,木料最底點需要的速度至少要多少?
(2)如果所有滾筒順時針轉(zhuǎn)動,要使木料從圖示靜止釋放,能夠送上最高點,電動機工作的最少時間是多少?

查看答案和解析>>

同步練習冊答案