經典物理之傳送帶

2023-01-25 03:24:05 字數 1527 閱讀 2795

1. 水平傳送帶長20m,工件輕放於皮帶一端,要使被傳送工件從皮帶的一端經過11s傳送到另一端,已知工件與傳送帶間動摩擦因數μ=0.1,則傳送帶勻速運動速度是________m/s

解:工件先做勻加速運動,後勻速運動

a=μmg/m=1m/s2

v1=at1s1=1/2at12

s2 = v1t2 =at1(11-t1)

s1 + s2 =20

化簡得 t12-22t1 +40=0

解得 t1=2s v1 =at1 =2m/s

2. 如圖所示,一水平方向足夠長的傳送帶以恆定的速度v1沿順時針方向運動,一物體以水平速度v2從右端滑上傳送帶後,經過一段時間又返回光滑水平面,此時速率為v2' ,則下列說法正確的是

a.若v1< v2,則v2'=v1

b.若v1> v2,則v2'=v2

c.不管v2多大,總有v2'=v2

d.只有v1=v2時,才有v2'=v2

解:物體向左勻減速運動和向右勻加速運動,加速度的大小均為a=μg. 若v1< v2,則物體先向左勻減速到0,位移為s,再向右勻加速到v1時,位移小於s,最後以v1做勻速運動返回光滑水平面。

若v1> v2,則物體先向左勻減速到0,位移為s,再一直向右勻加速返回到光滑水平面時,位移也為s,速度恰好等於v2 。因此a、b正確c、d錯誤

3. 如圖所示。水平傳送裝置由輪半徑均為的主動輪o1和從動輪o2及傳送帶等構成。

兩輪軸心相距l=8.0m,輪與傳送帶不打滑。現用此裝置運送一袋麵粉,已知麵粉袋與傳送帶間的動摩擦因數為μ=0.

4,這袋麵粉中間的麵粉可不斷地從袋中滲出。

(1)當傳送帶以v0=4.0m/s的速度勻速運動時,將這袋麵粉由左端o2正上方的a點輕放在傳送帶上後,這袋麵粉由a端運送到o1正上方的b端所用時間為多少?

(2)要想盡快將這帶麵粉由a端送到b端(設初速度仍為零),主動輪o1的轉速至少應為多大?

(3)由於麵粉的滲漏,在運送這袋麵粉的過程中會在深色傳送帶上留下白色的麵粉的痕跡。這袋麵粉在傳送帶上留下的痕跡最長能有多長 (設袋的初速度仍為零)? 此時主動輪的轉速應滿足何種條件?

解:設麵粉袋的質量為m,其在與傳送帶產生相當滑動的過程中所受的摩擦力f=μmg。故而其加速度為:

(1)若傳送速帶的速度v帶=4.0m/s,則麵粉袋加速運動的時間,

在t1時間內的位移為,

其後以v=4.0m/s的速度做勻速運動

s2=lab-s1=vt2,解得t2=1.5s,

運動的總時間為t=t1+t2=2.5s

(2)要想時間最短,m應一直向b端做加速運動,

可得此時傳送帶的運轉速度為

4. 如圖所示,兩輪靠皮帶傳動,繃緊的皮帶始終保持3m/s的速度水平勻速運動.一質量為1kg的小物體無初速度的放到皮帶輪的a處,若物體與皮帶的動摩擦因數μ=0.2,ab間距為5.

25m.取g =10m/s2.

(1)求物體從a到b所需的時間;

(2)傳送帶對物體做了多少功?

(3)傳送帶與物體之間產生了多少熱量?

解:(1)物體先做勻加速運動,速度達到v後做勻速運動

, 5.

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