如圖所示在工廠的流水線上安裝的足夠長的水平傳送帶.用水平傳送帶傳送工件,可大大提高工作效率,水平傳送帶以恒定的速度v=2m/s運送質(zhì)量為m=0.5kg的工件.工件都是以v0=1m/s的初速度從A位置滑上傳送帶,工件與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,每當(dāng)前一個工件在傳送帶上停止相對滑動時,后一個工件立即滑上傳送帶.取g=10m/s2,求:
(1)工件經(jīng)多長時間停止相對滑動;
(2)在正常運行狀態(tài)下傳送帶上相鄰工件間的距離;
(3)摩擦力對每個工件做的功;
(4)每個工件與傳送帶之間的摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能.
分析:(1)當(dāng)工件的速度等于傳送帶的速度時,停止相對滑動,則由牛頓第二定律及速度公式可求得時間;
(2)由前后兩工件的運動情況可求得兩工件間的距離;
(3)摩擦力與對地位移的乘積為摩擦力所做的功;
(4)摩擦力與相對位移的乘積轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.
解答:解:(1)由牛頓第二定律可知:
工件加速度a=μg=2m/s2;
當(dāng)工件的速度等于傳送帶速度時停止相對滑動;
解得:t=
v-v0
a
=0.5s;
(2)工件對地位移:
x1=
v+v0
2
t=
1+2
2
×0.5=0.75m;
此時間內(nèi)傳送帶的位移x2=vt=1m;
即工作在傳送帶上相對位移△x=1-0.75=0.25m;
故兩物體相距d=x1+△x=1m;
(3)物體與傳送帶相對靜止后,摩擦力不再做功,則只有發(fā)生相對滑動時才做功:
故做功W=μmgx1=0.75J;
(4)摩擦力與相對位移的乘積為內(nèi)能的改變量,故增加的內(nèi)能:
Q=f△x=0.25J;
解:(1)時間為0.5s; (2)兩工作間相距1m;  (3)摩擦力做功為0.75J;(4)增加的內(nèi)能為0.25J.
點評:本題考查傳送帶問題中的速度及能量關(guān)系,關(guān)鍵在于明確能量轉(zhuǎn)化間的關(guān)系,知道如何求出內(nèi)能的增加量.
練習(xí)冊系列答案
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(7分) 如圖所示在工廠的流水線上安裝的足夠長的水平傳送帶。用水平傳送帶傳送工件,可大大提高工作效率,水平傳送帶以恒定的速度v=2m/s運送質(zhì)量為m=0.5kg的工件。工件都是以v0=1m/s的初速度從A位置滑上傳送帶,工件與傳送帶之間的動摩擦因數(shù),每當(dāng)前一個工件在傳送帶上停止相對滑動時,后一個工件立即滑上傳送帶。取g=10m/s2,求:

(1)工件經(jīng)多長時間停止相對滑動;

(2)在正常運行狀態(tài)下傳送帶上相鄰工件間的距離;

(3)摩擦力對每個工件做的功;

(4)每個工件與傳送帶之間的摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能。

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科目:高中物理 來源:2010-2011學(xué)年四川省攀枝花七中高一(上)月考物理試卷(解析版) 題型:解答題

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(1)工件經(jīng)多長時間停止相對滑動;
(2)在正常運行狀態(tài)下傳送帶上相鄰工件間的距離;
(3)摩擦力對每個工件做的功;
(4)每個工件與傳送帶之間的摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能.

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科目:高中物理 來源:2010-2011學(xué)年四川省攀枝花七中高三(上)月考物理試卷(解析版) 題型:解答題

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(1)工件經(jīng)多長時間停止相對滑動;
(2)在正常運行狀態(tài)下傳送帶上相鄰工件間的距離;
(3)摩擦力對每個工件做的功;
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   (1)工件經(jīng)多長時間停止相對滑動

   (2)在正常運行狀態(tài)下傳送帶上相鄰工件間的距離

   (3)摩擦力對每個工件做的功

   (4)每個工件與傳送帶之間的摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能

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