如图所示一传送带与水平面夹角为30°,以2m/s的恒定速度顺时针运行,现将一质量为l0kg的工件轻放于传送带 设工件向上运动的距离x时,速度达到传送带的速度v,由动能定理可知,此过程中有重力和摩擦力对工件做功:x?μmgcosθ?x?mgsinθ=12mv2?0代入数据可解得:x=12mv2μmgcosθ?mgsinθ=12×10×2232×10×10×cos30°?10×10×sin30°m=0.8m故工伯末达到平台时,速度已达到v,所以在此过程中,工件动能的增量为:△Ek=12mv2=12×10×22J=20J势能的增加量为:△Ep=mgh=10×10×2J=200J工件在加速运动过程中的工件的位移:x=v2t传送带的位移为:x′=vt所以可知,x′=1.6m所以在皮带上滑过程中由于滑动摩擦力做功而增加的内能:Q=μmgcosθ?(x′-x)=32×10×10×cos30°×(1.6?0.8)J=60J根据能量守恒定律知,电动机多消耗的电能为:E=△Ek+△Ep+Q=20J+200J+60J=280J答:电动机由于传送工件多消耗的电能为280J.
如图所示,传送带与水平面之间的夹角为30度 设小物体先加速、后匀速,加速过程的加速度为a,μmgcos30°-mgsin30°=ma,a=2.5m/s^2,加速过程的位移x1,v^2=2ax1,x1=0.2m<;5m,可见小物体先加速、后匀速.传送带对小物体所做的功W等于小物体增加的机械能,W=mglsin30° 1/2*mv^2=255J小物体加速过程中,经历的时间t=v/a=0.4s传送带的位移x=vt=0.4m小物体相对传送带滑动L=x-x1=0.2m摩擦生热Q=μmgcos30°*L=15J电动机做的功等于摩擦生热、小物体增加的机械能之和,电动机做的功W'=255J 15J=270J.
如图,传送带与水平面之间的夹角为θ=30°,其上A、B两点间的距离为L=10m,传送带在电动机的带动下以v=5m (1)根据牛顿第二定律得:μmgcosθ-mgsinθ=ma代入数据解得:a=2.5m/s2当小物块的速度为5m/s时,小物块在传送带上运动的位移为:x=v22a=522×2.5=5m,时间为:t1=va52.5=2s,小物块匀速运动时间为:t2=L?xv=10?55=1s,则总时间为:t=t1+t2=2+1=3s;(2)由能量守恒定律得:W=12mv2+mgLsin30°,代入数据解得:W=625J;(3)电动机做功使物块的机械能增加,设物块与传送带间因摩擦产生的热量为Q,由(1)知小物块与传送带之间的相对位移为:x=5m,摩擦生热为:Q=Ffx=μmgxcosθ,代入数据解得:Q=375J故电动机做的功为:W总=W+Q=625+375=1000J;答:(1)物体运动的总时间t为3;(2)传送带对小物块做的功W为625J;(3)电动机因传送物体多做的功为1000J.