如图所示,一水平传送装置由轮半径均为R=m的主动轮Q1和从动轮Q2及传送带等构成.两轮轴心相距lAB=8.0m,轮与传送带不打滑.现用此装置运送一袋面粉,已知这袋面粉

发布时间:2020-08-05 00:46:36

如图所示,一水平传送装置由轮半径均为R=m的主动轮Q1和从动轮Q2及传送带等构成.两轮轴心相距lAB=8.0m,轮与传送带不打滑.现用此装置运送一袋面粉,已知这袋面粉与传送带之间的动摩擦因数μ=0.4,这袋面粉中的面粉可不断地从袋中渗出.(g取10m/s2)?
(1)当传送带以4.0m/s的速度匀速运动时,将这袋面粉由左端Q2正上方的A点轻放在传送带上后,这袋面粉由A端运送到Q1正上方的B端所用的时间为多少?
(2)要想尽快将这袋面粉由A端送到B端(设初速度仍为零),主动轮Q1的转速至少应为多大?
(3)由于面粉的渗漏,在运送这袋面粉的过程中会在深色传送带上留下白色痕迹,这袋面粉在传送带上留下的痕迹最长能有多长(设袋的初速度仍为零)?此时主动轮的转速应满足何种条件?

网友回答

解:设面粉袋的质量为m,其在与传送带产生相对滑动的过程中所受的摩擦力f=μmg
故而其加速度为:a==μg=4.0?m/s2.
(1)若传送带的速度v带=4.0?m/s,则:
面粉袋加速运动的时间t1==1.0?s
在t1时间内面粉袋的位移s1=at=2.0?m
其后以v=4.0?m/s的速度做匀速运动
s2=lAB-s1=vt2
解得:t2=1.5?s
故这袋面粉运动的总时间为:t=t1+t2=2.5?s.
(2)要想时间最短,面粉袋应一直向B端做加速运动,由lAB=at′2可得:t′=2.0?s
此时传送带的运转速度最小为:v′=at′=8.0?m/s
v=ωr=2πnR可得:转速的最小值n=240?r/min(或4?r/s).
(3)传送带的速度越大,“痕迹”越长.当面粉的痕迹布满整条传送带时,痕迹达到最长.即痕迹长△s=2l+2πR=18.0?m
在面粉袋由A端运动到B端的时间内,传送带运转的距离s带=△s+lAB=26.0?m
又由(2)已知t′=2.0?s
故而有:2πn′R≥
则:n′≥390?r/min(或6.5?r/s).
答:(1)这袋面粉由A端运送到Q1正上方的B端所用的时间为2.5s.
(2)转速的最小值n=240 r/min.
(3)这袋面粉在传送带上留下的痕迹最长能有18.0m,此时主动轮的转速n′≥390 r/min.
解析分析:(1)面粉在传送带上先做匀加速直线运动,当速度达到传送带速度一起做匀速直线运动,结合牛顿第二定律和运动学公式求出面粉由A端运送到Q1正上方的B端所用的时间.
(2)要想时间最短,面粉袋应一直向B端做加速运动,根据运动学公式求出传送带的最小速度,从而根据v=ωR=2πnR求出主动轮Q1的转速的最小值.
(3)传送带的速度越大,“痕迹”越长.当面粉的痕迹布满整条传送带时,痕迹达到最长.痕迹的长度等于相对路程的大小,通过面粉袋的位移求出传送带的位移,通过时间求出主动轮的最小速度,从而求出转速的最小值.

点评:解决本题的关键理清面粉袋的运动情况,结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解.
以上问题属网友观点,不代表本站立场,仅供参考!