图为某工厂生产流水线上水平传输装置的俯视图,它由传送带和转盘组成。物品(质量m=1kg)从A处无初速放到传送带...
问题详情:
图为某工厂生产流水线上水平传输装置的俯视图,它由传送带和转盘组成。物品(质量m=1kg)从A处无初速放到传送带上,运动到B处后进入匀速转动的转盘,设物品进入转盘时速度大小不发生变化,并随转盘一起运动(无相对滑动),到C处被取走装箱。已知A、B两处的距离L=9m,传送带的传输速度=2.0m/s,物品在转盘上与轴O的距离R=5m,物品与传送带间的动摩擦因数=0.2。取g=10m/s2。
(1)物品从A处运动到B处的时间t;
(2)物品从A处运动到C处的过程中外力对物品总共做了多少功
(3)若物品在转盘上的最大静摩擦力可视为与滑动摩擦力大小相等,则物品与转盘间的动摩擦因数至少为多大?
【回答】
(1)设物品质量为m,物品先在传送带上做初速度为零的匀加速直线运动,其位移大小为s1.由 μ1mg=ma (1分) v2=2as (1分) 得 s1=1m<L (1分)
之后,物品和传送带一起以速度v做匀速运动 匀加速运动的时间 t1= 2s1 /v =1s
匀速运动的时间 t2=(L−s1)/v =4s (2分)
所以物品从A处运动到B处的时间t=t1+t2=5s (2分)
(2)由 动能定理,物品从A处运动到C处的过程中外力对物品总共做功
W= m v2/2-0=2J (3分)
(3)物品在转盘上所受的静摩擦力提供向心力,当物品在转盘上恰好无相对滑动时,有 μ2mg=m v2 /R 得 μ2= v2/ gR =0.08 (3分)
知识点:专题二 力与物体的直线运动
题型:计算题
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