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BC长度为16.6m AB长4m V为8.4m/s

来源:学生作业帮 编辑:神马作文网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/11/19 05:58:48
BC长度为16.6m AB长4m V为8.4m/s


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BC长度为16.6m AB长4m V为8.4m/s
(1)工件刚放在水平传送带上进行受力分析,运用牛顿第二定律和运动学公式求出工件运动到B的速度,分析工件的运动情况,根据工件运动到B点的速度与传送带速度大小关系,分析工件的运动情况,再根据牛顿第二定律和运动学公式求出工件到达C端时的速度大小;
(2)根据工件的运动情况,由运动学公式求出从A端运动到C端所经历的时间.
(3)求出工件从A端传送到C端的过程中工件与传送带的相对位移大小,摩擦生热等于滑动摩擦力与相对位移大小的乘积.
(1)(2)工件在水平做匀加速运动的加速度为a1=μmg
m
=μg=8m/s2.
设工件在水平传送带一直做匀加速运动到B点,到达B点的速度为aB,则有
v 2
B
=2a1L1
得到vB=8m/s<8.4m/s,说明工件在水平传送带一直做匀加速运动,运动时间为t1=
vB
a1
=1s
工件滑上BC区域过程,开始阶段工件受到沿斜面向上的滑动摩擦力,做匀加速运动,设经过时间t2工件速度与传送带速度相同.
此过程加速度大小为a2=
μmgcos37°-mgsin37°
m
=g(μcos37°-sin37°)
代入解得a2=0.4m/s2
由v=vB+a2t2,得t2=
v-vB
a2
代入解得t2=1s
工件在BC区域匀加速运动通过的位移大小为x1=
vB+v
2
t2=8.2m,此后工件随传送带一起匀速上升,到达C端时的速度大小为v=8.4m/s,匀速运动的时间为t3=
L2-x2
v
=
16.6-8.2
8.4
s=1s.
所以工件从A端运动到C端所经历的时间为t=t1+t2+t3=3s;
(3)工件在AB区域运动时与传送带的相对位移大小为△x1=vt1-L1=8.4m-4m=4.4m,此过程摩擦生热为
Q1=μmg△x1=8×4.4J=35.2J
工件在BC区域运动时与传送带的相对位移大小为△x2=vt3-x1=8.4m-8.2m=0.2m,此过程摩擦生热为
Q2=μmgcos37°△x2=8×0.8×0.2J=1.28J
所以工件从A端传送到C端的过程中,工件与传送带间克服摩擦总共生热为Q=Q1+Q2=36.48J.
答:
(1)工件到达C端时的速度大小是8.4m/s;
(2)工件从A端运动到C端所经历的时间是3s;
(3)工件从A端传送到C端的过程中,工件与传送带间克服摩擦总共生热为36.48J.
点评:本题关键分析清楚工件的运动情况,根据牛顿第二定律求解出加速过程的加速度,再根据运动学公式列式求解.摩擦生热与相对位移成正比.