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如圖2-3-2，傳送皮帶與水平面夾角為30°，以2 m／s的恒定速度順時針運(yùn)行.現(xiàn)將一質(zhì)量為10 kg的工件輕放于底端，經(jīng)一段時間送到高2 m的平臺上，工件與皮帶間的動摩擦因數(shù)μ=，求帶動皮帶的電動機(jī)由于傳送工件多消耗的電能.

圖2-3-2

解析：首先要弄清什么是電動機(jī)“多消耗的電能”.當(dāng)皮帶空轉(zhuǎn)時，電動機(jī)會消耗一定的電能.現(xiàn)將一工件置于皮帶上，在摩擦力作用下，工件的動能和重力勢能都要增加；另外，滑動摩擦力做功還會使一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱，這兩部分能量之和，就是電動機(jī)多消耗的電能.設(shè)工件向上運(yùn)動距離s時，速度達(dá)到傳送帶的速度v，由動能定理：-mgssin30°+μmgcos30°·s=0-.

代入數(shù)據(jù)，解得s=0.8 m.

說明工件未到達(dá)平臺時，速度已達(dá)到v，

所以工件動能的增量為：ΔEk==20 J

工件重力勢能增量為：ΔEp=mgh=200 J

在工件加速運(yùn)動過程中平均速度為，因此工件的位移是皮帶運(yùn)動距離s′的1/2，即s′=2s=1.6 m.

由于滑動摩擦力做功而增加的內(nèi)能為ΔE=fΔs=mgcos30°(s′-s)=60 J

電動機(jī)多消耗的電能為：ΔEk+ΔEp+ΔE=280 J.

答案：280 J

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示為一皮帶傳送裝置，皮帶保持勻速率運(yùn)動，貨物由靜止放到傳送帶上，被傳送帶向下傳送，其運(yùn)動的v-t圖象如圖乙所示．
解答下列問題（計算中取
2
=1.41，
3
=1.73）：
（l）皮帶的速度：
（2）皮帶與水半面間的夾角θ及貨物與皮帶之間的動摩擦因數(shù)μ的大小．
（3）如果貨物是用麻袋裝載的石灰粉，當(dāng)一件貨物被運(yùn)送后，發(fā)現(xiàn)這件貨物在皮帶上留有一段l=4.0m長的白色痕跡，請由此推斷該件貨物的傳送時間和傳送距離．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示為一皮帶傳送裝置，皮帶保持勻速率運(yùn)動，貨物由靜止放到傳送帶上，被傳送帶向下傳送，其運(yùn)動的v-t圖象如圖乙所示．
解答下列問題（計算中取
2
=1.41，
3
=1.73）：
（l）皮帶的速度：
（2）皮帶與水半面間的夾角θ及貨物與皮帶之間的動摩擦因數(shù)μ的大小．
（3）如果貨物是用麻袋裝載的石灰粉，當(dāng)一件貨物被運(yùn)送后，發(fā)現(xiàn)這件貨物在皮帶上留有一段l=4.0m長的白色痕跡，請由此推斷該件貨物的傳送時間和傳送距離．
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科目：高中物理 來源： 題型：

 如圖所示，水平傳送帶MN以恒定速度v0=1．0m/s沿順時針方向勻速轉(zhuǎn)動，傳送帶右端平滑地接著光滑且絕緣的水平軌道NP，在軌道NP上方存在水平向左的有界勻強(qiáng)電場，左邊界為NN’，右邊界足夠大，電場強(qiáng)度大小E=2×103 V/m。一小滑塊質(zhì)量m=0．1 kg，帶電量q = +2×10-4 C。小滑塊從A點由靜止開始釋放，AN距離l=50 cm，小滑塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ=0．2，傳送帶足夠長，物體在運(yùn)動過程中，電量始終保持不變，g=10m/s2。求：

（1）物體滑上傳送帶后，向左運(yùn)動的最遠(yuǎn)距離sm ；

（2）物體滑上傳送帶到第一次離開傳送帶過程中，傳送帶克服小滑塊的摩擦力所做的功W；

（3）經(jīng)過足夠長時間的運(yùn)動后，物體能否停下來？（直接給出結(jié)論即可）

 

 

 

 

 

 

 

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科目：高中物理 來源：2010年福建省漳州一中高中畢業(yè)班質(zhì)量檢查 題型：計算題

 如圖所示，水平傳送帶MN以恒定速度v0=1．0m/s沿順時針方向勻速轉(zhuǎn)動，傳送帶右端平滑地接著光滑且絕緣的水平軌道NP，在軌道NP上方存在水平向左的有界勻強(qiáng)電場，左邊界為NN’，右邊界足夠大，電場強(qiáng)度大小E=2×103 V/m。一小滑塊質(zhì)量m=0．1 kg，帶電量q = +2×10-4 C。小滑塊從A點由靜止開始釋放，AN距離l=50 cm，小滑塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ=0．2，傳送帶足夠長，物體在運(yùn)動過程中，電量始終保持不變，g=10m/s2。求：

（1）物體滑上傳送帶后，向左運(yùn)動的最遠(yuǎn)距離sm ；

（2）物體滑上傳送帶到第一次離開傳送帶過程中，傳送帶克服小滑塊的摩擦力所做的功W；

（3）經(jīng)過足夠長時間的運(yùn)動后，物體能否停下來？（直接給出結(jié)論即可）

 

 

 

 

 

 

 

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