资源描述
图2—1
1如图2—1所示,传送带与地面成夹角θ=37°,以10m/s的速度逆时针转动,在传送带上端轻轻地放一个质量m=0.5㎏的物体,它与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,已知传送带从A→B的长度L=16m,则物体从A到B需要的时间为多少?( 2S )
2:如图2—2所示,传送带与地面成夹角θ=30°,以10m/s的速度逆时针转动,在传送带上端轻轻地放一个质量m=0.5㎏的物体,它与传送带间的动摩擦因数μ=0.6,已知传送带从A→B的长度L=16m,则物体从A到B需要的时间为多少?(11.27S)
图2—2
3:如图2—3所示,传送带与地面成夹角θ=37°,以10m/s的速度逆时针转动,在传送带上端轻轻地放一个质量m=0.5㎏的物体,它与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,已知传送带从A→B的长度L=5m,则物体从A到B需要的时间为多少?(1S)
图2—3
4:如图2—4所示,传送带与地面成夹角θ=37°,以10m/s的速度顺时针转动,在传送带下端轻轻地放一个质量m=0.5㎏的物体,它与传送带间的动摩擦因数μ=0.9,已知传送带从A→B的长度L=50m,则物体从A到B需要的时间为多少?(16.66S)
图2—4
5:在民航和火车站可以看到用于对行李进行安全检查的水平传送带。当旅客把行李放到传送带上时,传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速运动。随后它们保持相对静止,行李随传送带一起前进。 设传送带匀速前进的速度为0.25m/s,把质量为5kg的木箱静止放到传送带上,由于滑动摩擦力的作用,木箱以6m/s2的加速度前进,那么这个木箱放在传送带上后,传送带上将留下一段多长的摩擦痕迹?(5mm)
6:一水平的浅色长传送带上放置一煤块(可视为质点),煤块与传送带之间的动摩擦因数为。初始时,传送带与煤块都是静止的。现让传送带以恒定的加速度a0开始运动,当其速度达到v0后,便以此速度做匀速运动。经过一段时间,煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后,煤块相对于传送带不再滑动。求此黑色痕迹的长度。()
图2—7
例7:一小圆盘静止在桌布上,位于一方桌的水平桌面的中央。桌布的一边与桌的AB边重合,如图2—7,已知盘与桌布间的动摩擦因数为μl,盘与桌面间的动摩擦因数为μ2。现突然以恒定加速度a将桌布抽离桌面,加速度方向是水平的且垂直于AB边。若圆盘最后未从桌面掉下,则加速度a满足的条件是什么?(以g表示重力加速度) (≥ )
图2—11
8:如图2—11所示,水平传送带以速度匀速运动,一质量为的小木块由静止轻放到传送带上,若小木块与传送带之间的动摩擦因数为μ,当小木块与传送带相对静止时,转化为内能的能量是多少?()
图2—13
9:如图2—13所示,倾角为37º的传送带以4m/s的速度沿图示方向匀速运动。已知传送带的上、下两端间的距离为L=7m。现将一质量m=0.4kg的小木块放到传送带的顶端,使它从静止开始沿传送带下滑,已知木块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.25,取g=10m/s2。求木块滑到底的过程中,摩擦力对木块做的功以及生的热各是多少? (2.4J)
传送带问题习题(2)
图2—15
1、物块从光滑曲面上的P点自由滑下,通过粗糙的静止水平传送带后,落到地面上的Q。若传送带的皮带轮沿逆时针方向匀速运动,使传送带随之运动,如图2—15所示,物块仍从P点自由滑下,则 ( )
A.物块有可能落不到地面上
B.物块将仍落在Q点
C.物块将会落在Q点在左边
D.物块将会落在Q点的右边
图2—16
2、如图2—16,传送带与水平面之间夹角θ=37°,并以10m/s的速度匀速运行,在传送带A端轻轻地放一个小物体,若已知该物体与传送带之间动摩擦因数为μ=0.5,传送带A端到B端的距离S=16m,则小物体从A端运动到B端所需的时间可能是( )(g=10m/s2)
A.1.8s B.2.0s C.2.1s D.4.0s
图2—17
3、如图2—17所示,一足够长的水平传送带以恒定
的速度v运动,每隔时间T轻轻放上相同的物块,
当物块与传送带相对静止后,相邻两物块的间
距大小 ( )
A.与物块和传送带间的动摩擦因数的大小有关
B.与物块的质量大小有关
C.恒为vT
D.由于物块放上传送带时,前一物块的速度不明确,故不能确定其大小
图2—18
4、如图2—18所示,一水平方向足够长的传送带以恒
定的速度v1沿顺时针方向转动,传送带右端有一个与
传送带等高的光滑水平面,一物体以恒定的速率v2
沿直线向左滑向传送带后,经过一段时间又返回光滑
水平面,速率为v2',则下列说法正确的是( )
A.只有v1=v2时,才有v2'=v1 B.若v1>v2时,则v2'=v2
图2—19
C.若v1<v2时,则v2'=v1 D.不管v2多大总有v2'=v2
5、如图2—19所示,静止的传送带上有一木块正在匀速下滑,当传送带突然向下开动时,木块滑到底部所需时间t与传送带始终静止不动所需时间t0相比是( )
A.t=t0 B.t<t0
C.t>t0 D.A、B两种情况都有可能
图2—20
6、如图2—20所示,足够长水平传送带以2m/s的速度匀速运行。现将一质量为2kg的物体轻放在传送带上,物体与传送带间的动摩擦因数为0.2。若不计电动机自身消耗,则将物体传送的过程中 ( )
A.摩擦力对物体做的功为4J B.摩擦力对物体做的功为-4J
C.电动机做的功为8J D.电动机做功的功率为8W
图2—21
7、如图2—21所示,传送带向右上方匀速运转,石块从漏斗里无初速落到传送带上.下述说法中基本符合实际情况的是 ( )
A.石块落到传送带上,先作加速运动,后作匀速运动
B.石块在传送带上,一直受到向右上方的摩擦力作用
C.石块在传送带上,一直受到向左下方的摩擦力作用
D.开始时石块受到向右上方的摩擦力,后来不受摩擦力
图2—22
8、如图2—22所示,传送带与水平面之间的夹角30°,其上A、B两点间的距离为5m,传送带在电动机的带动下以v=1m/s的速度匀速运转,现将一质量为m=10kg的小物体(可视为质点)轻放在传送带上A点,已知小物块与传送带间的动摩擦因 数μ=/2 ,则在传送带将小物块从A传送到B的过程中 , 求:
(1)传送带对小物块做了多少功?
(2)为传送小物块,电动机额外需做多少功? (g=10m/s2 )
9、一条传送带始终水平匀速运动,将一质量为m=20kg的物体无初速度地放到传送带上,物体从放上到跟传送带一起匀速运动经过时间是0.8s,滑行的距离是1.2m,求这个过程中,动力对传送带多做的功是多少?
10、如图2—23所示为车站使用的水平传送带的模型,它的水平传送带的长度为L=8m,传送带的皮带轮的半径均为R=0.2m,传送带的上部距地面的高度为h=0.45m,现有一个旅行包(视为质点)以v0=10m/s的初速度水平地滑上水平传送带。已知旅行包与皮带之间的动摩擦因数为μ=0.6。本题中g取10m/s2。试讨论下列问题:
⑴若传送带静止,旅行包滑到B端时,人若没有及时取下,旅行包将从B端滑落。则包的落地点距B端的水平距离为多少?
⑵设皮带轮顺时针匀速转动,并设水平传送带长度仍为8m,旅行包滑上传送带的初速度恒为10m/s。当皮带轮的角速度ω值在什么范围内,旅行包落地点距B端的水平距离始终为⑴中所求的水平距离?若皮带轮的角速度ω1=40 rad/s,旅行包落地点距B端的水平距离又是多少?
图2—23
⑶设皮带轮以不同的角速度顺时针匀速转动,画出旅行包落地点距B端的水平距离s 随皮带轮的角速度ω变化的图象。
图2—24
11、如图2—24是建筑工地常用的一种“深坑打夯机”,电动机带动两个滚轮匀速转动将夯杆从深坑提上来,当夯杆底端刚到达坑口时,两个滚轮彼此分开,将夯杆释放,夯杆只在重力作用下运动,落回深坑,夯实坑底,且不反弹。然后两个滚轮再次压紧,夯杆被提到坑口,如此周而复始。已知两个滚轮边缘的线速度恒为v=4m/s,滚轮对夯杆的正压力FN=2×104N,滚轮与夯杆间的动摩擦因数μ=0.3,夯杆质量m=1×103kg,坑深h=6.4m,假定在打夯的过程中坑的深度变化不大,可以忽略,取g=10m/s2。求:
(1)夯杆被滚轮压紧,加速上升至与滚轮速度相同时的高度;
(2)每个打夯周期中,滚轮将夯杆提起的过程中,电动机对夯杆所做的功;
(3)每个打夯周期中滚轮与夯杆间因摩擦产生的热量;
(4)打夯周期。
12、将一粉笔头轻放在2m/s的恒定速度运动的水平传送带上后,传送带上留下一条长为4m的划线;若使该传送带做匀减速运动(加速度为1.5m/s2)并且在传送带上做匀减速的同时,将另一个粉笔头放在传送带上,该粉笔头在传送带上留下多长划痕?(g取10m/s2)
13、如图2—25所示,光滑弧形轨道下端与水平传送带相接,轨道上的A点到传送带的竖直距离和传送带到地面的距离均为h=5m,把一物体放在A点由静止释放,若传送带不动,物体滑上传送带后,从右端B水平飞离,落在地面上的P点,B、P的水平距离OP为x=2m;若传送带顺时针方向转动,传送带速度大小为v=5m/s,则物体落在何处?这两次传送带对物体所做的功之比为多大?
图2—25
传送带问题(2)
1、B 2、BD 3、C 4、BC 5、D 6、ACD 7、AB
8、解:(1)压力FN=mgcos300,摩擦力Ff=μFN=75N,重力沿斜面分量F=mgsin30=50N
加速度a=(Ff-F)/m=2.5m/s2,
加速到v的过程中,移动距离为s=v2/2a=0.2m
根据动能定理W=mghsin300+mv2/2=255J
(2)摩擦力产生内能加速过程中相对位移
s'=v×-s=0.2m
额外功W'=fs'=15J
电机总做功为W0=W+W'=270J
9、解法一:动力对传送带多做的功等于传送带克服摩擦力做的功,由于在0.8s时间 内,皮带做匀速直线运动,所以皮带的位移,
动力对传送带多做的功
。
解法二:本题也可以从能量转化的角度求解,动力对传送带多做的功等于物体动能增加和摩擦生热
10、解:⑴旅行包做匀减速运动,
a=μg=6(m/s2),
旅行包到达B端的速度为
包的落地点距B端的水平距离为
s=vt=v=2×=0.6(m)
⑵旅行包在传送带上须做匀减速运动,
皮带轮的临界角速度ω===10(rad/s)
∴ω值的范围是ω≤10rad/s。
当ω1=40 rad/s时,
皮带速度为
当旅行包速度也为时,在皮带上运动了
图2—1
<8m ,
以后旅行包作匀速直线运动 所以旅行包到达B端的速
度也为
包的落地点距B端的水平距离为
s1=v1t=v1=8×=2.4(m)
⑶如图2—1所示
11、解:(1)对夯杆:a==2m/s2
上升高度:h1==4m
(2)夯杆加速上升阶段:W1=2μFN·h1=4.8×104J
匀速上升阶段: W2=mgh2=2.4×104J
每个周期中 W=W1+W2=7.2×104J
(3)夯杆加速上升时间:
滚轮边缘转过的距离 s=vt1=8m
相对夯杆位移 d=8m-4m=4m
(4)夯杆匀速上升时间t2==0.6s
夯杆从坑口做竖直上抛 t3=1.6s
T=t1+t2+t3=4.2s
图2—2
12、解:粉笔头放到传送带上后,它与传送带间存在相对运动,将
受到传送带对它的摩擦力作用,从而做匀加速运动,直至
其速度达到与传送带相同。
传送带匀速运动时,如右图2—2所示:红线为传送带
的速度图线,蓝线为粉笔头的速度图线,所以三角形阴影即
为两者的相对位移,亦即粉笔头的画线长度。
图2—3
由图可知:
代入数值可解得:
所以由速度公式V0=at可得:a=0.5m/s2
传送带做匀减速运动时,仍做出速度图线如图2—3所
示:三角形阴影表示二者的相对位移。粉笔头做匀加速运动,
直到某时刻其速度增大到与传送带减小的速度相等,此后它
们一起运动。
由速度公式,对传送带:
对粉笔头:
由上两式可解得:t=1s。
所以三角形阴影的面积为:。
所以此时粉笔头画线的长度为1m。
13、解:原来进入传送带:由,解得v1=10m/s
离开B:由,解得t2=1s,m/s
因为,所以物体先减速后匀速,由m/s,解得m
第一次传送带做的功:
第二次传送带做的功:
两次做功之比
8
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