在光滑水平面AB上,水平恒力F推动质量为m-1kg.docVIP

如图所示，在光滑水平面AB上，水平恒力F推动质量为m 1kg的物体从A点由静止开始作匀加速直线运动，物体到达B点时撤去F，接着又冲上光滑斜面（设经过B点前后速度大小不变，最高能到达C点，用速度传感器测量物体的瞬时速度，表中记录了部分测量数据，求：） t（s） 0.0 0.2 0.4 … 2.2 2.4 2.6 … V(m/s) 0.0 0.4 0.8 … 3.0 2.0 1.0 … （1）恒力F的大小； （2）斜面的倾角 （3）t-2.1s间物体的速度。 解： （1）物体从A到B过程中： （2）物体从B到C过程中 （3）设B点的速度为VB研究在0.4~3.2s时间段内从v=0.8m/s到B点过程中 vB = 0.8+ a1t1 从B点到v-3m/s过程vB=a2t2 t1 + t2 =1.8 解得t1 = 1.6s?? t2 = 0.2s?? VB = 4m/s 所以，当t = 2s时物体刚好达到B点 当t = 2.1 s时? V = VB－a2(t－2) v = 3.5m/s 如图所示，绷紧的传送带与水平面的夹角θ=30°，皮带在电动机的带动下，始终保持v0=2m/s的速率运行．将一质量m=10kg的工件（可看为质点）轻轻放在皮带的底端A点，工件能被传送到顶端B点．已知工件与皮带间的动摩擦因数，A点与B点的高度差h=1.4m，取g=10m/s2．求：（1）工件由A点到B点经过的时间t （2）此过程中摩擦力对工件做的功W（3）因运送此工件，电动机需多消耗的电能E（14分）（1）工件相对传送带滑动时，受力如图，由牛顿第二定律有 ① ② 由①、②式代入数据解得 m/s2 　③ （1分）A点到B点的距离 m　　　　　　当工件与传送带恰好相对静止时，工件移动的距离=0.8ms　　④则工件在传送带上先做匀加速运动，后做匀速运动匀加速运动时间 s ⑤　　（1分）工件与传送带一起做匀速运动时间 s ⑥ （1分）则 t=t1+t2=1.8s ⑦ （1分）（2）工件匀加速运动阶段滑动摩擦力做的功 ⑧ （2分）工件与传送带一起做匀速运动阶段静摩擦力做的功 ⑨ （2分）且 由③、④、⑤代入数据解得 W=160J ⑩ （1分）另法：J也对。 （5分）（3）在工件匀加速运动阶段，皮带走过的位移为s1′，有：s1′= v0 t1 = 1.6m ⑾　　　（1分）在运送工件的整个过程中，因皮带与工件之间的摩擦而产生的热量为：60J　　　　　　　　　⑿　　　　（2分）故在运送工件的整个过程中电动机多消耗的电能为：J　　　　　　　　　　　　　　　　　　⒀　　　　（2分）  10、如图4-1所示，传送带与地面倾角θ=37°，AB长为16米，传送带以10米/秒的速度匀速运动。在传送带上端A无初速地释放一个质量为0.5千克的物体，它与传送带之间的动摩擦系数为μ=0.5，求：（1）物体从A运动到B所需时间， （2）物体从A 运动到B 的过程中，摩擦力对物体所做的功（g=10米/秒2） 分析与解：（1）当物体下滑速度小于传送带时，物体的加速度为α1,（此时滑动摩擦力沿斜面向下）则：t1=v/α1=10/10=1秒 当物体下滑速度大于传送带v=10米/秒 时，物体的加速度为2，（此时f沿斜面向上）则： 即：10t2+t22=11 解得：t2=1秒（t2=-11秒舍去）所以，t=t1+t2=1+1=2秒（2）W1=fs1=μmgcosθS1=0.5X0.5X10X0.8X5=10焦W2=-fs2=-μmgcosθS2=-0.5X0.5X10X0.8X11=-22焦所以，W=W1+W2=10-22=-12焦。11.(15分)如图所示，绷紧的传送带与水平面的夹角θ=30°，皮带在电动机的带动下，始终保持v0=2 m/s的速率运行.现把一质量为m=10 kg的工件(可看为质点)轻轻放在皮带的底端，经时间1.9 s，工件被传送到h=1.5 m的高处，取g=10 m/s2.求： (1)工件与皮带间的动摩擦因数； (2)电动机由于传送工件多消耗的电能. 解：由题图得，皮带长s==3 m (1)工件速度达v0前，做匀加速运动的位移s1=t1= 达v0后做匀速运动的位移s-s1=v0（t-t1） 解出加速运动时间 t1=0.8 s 加速运动位移 s1=0.8 m 所以加速度a==2.5 m/s2 (5分) 工件受的支持力N=mgcosθ 从牛顿第二定律，有μN-mgsinθ=ma 解出动摩擦因数μ＝ (4分) (2)在时间t1内，皮带运动位移s皮=v0t=1.6 m 在时间t1内，工件相对皮带位移 s相=s皮-s1=0.8 m 在时间t1内，摩擦发热 Q=μN·s相=60 J 工件获得的动能 Ek=mv02=2