图为仓库中常用的皮带传输装置示意图,它由两台皮带传送机组成,一台水平传送,A、B两端相距3m,另一台倾斜,传送带与地面的夹角θ=37?,C、D两端相距4.45m,B、

发布时间:2020-08-07 13:42:05

图为仓库中常用的皮带传输装置示意图,它由两台皮带传送机组成,一台水平传送,A、B两端相距3m,另一台倾斜,传送带与地面的夹角θ=37?,C、D两端相距4.45m,B、C相距很近.水平传送以5m/s的速度沿顺时针方向转动,现将质量为10kg的一袋大米无初速度地放在A端,它随传送带到达B端后,速度大小不变地传到倾斜送带的C点,米袋与两传送带间的动摩擦因数均为0.5,g取10m/s2,sin37?=0.6,cos37?=0.8?试求:
(1)米袋沿传送带从A运动到B的时间
(2)若CD部分传送带不运转,求米袋沿传送带在CD上所能上升的最大距离;
(3)若倾斜部分CD以4m/s的速率顺时针方向转动,求米袋从C运动到D所用的时间.

网友回答

解:(1)米袋在传送带AB上,与之有相对滑动时f1=μmg=ma1
a1=5m/s2
a1t1=5m/s??? t1=1s???
故米袋在AB传送带上先匀加速直线运动后做匀速直线运动.
???所以t=t1+t2=1.1s
答:米袋沿传送带从A运动到B的时间为1.1s.
(2)CD部分传送带不运转米袋沿CD上滑过程中,μmgcosθ+mgsinθ=ma2
得a2=10m/s2
??0-v2=-2a2s解得最大距离s=1.25m
答:米袋沿传送带在CD上所能上升的最大距离为1.25m.
(3)CD以4m/s的速率顺时针方向转动,当米袋沿斜面上升速度v'>4m/s时,a=10m/s2
米袋速度v'=4m/s时上滑位移为

米袋速度v'<4m/s滑动摩擦力方向改变,且mgsinθ>μmgcosθ米袋减速上滑,
加速度为

解得?t'2=2s
?此时米袋速度刚好等于0,可见米袋恰好可以运行到D点????t'=t'1+t'2=2.1s
答:米袋从C运动到D所用的时间为2.1s.
解析分析:(1)米袋放上传送带先做匀加速直线运动,求出米袋达到传送带速度所需的时间和位移,判断米袋在整个过程中的运动,从而根据运动学规律求出米袋沿传送带从A运动到B的时间.
(2)根据牛顿第二定律求出米袋上滑的加速度,根据匀变速直线运动的速度位移公式求出米袋沿传送带在CD上所能上升的最大距离.
(3)由于米袋开始的速度大于倾斜传送带的速度,所以所受摩擦力的方向向下,根据牛顿第二定律求出加速度,从而求出匀减速运动速度达到传送带速度的时间,因为mgsinθ>μmgcosθ,速度达到传送带速度后不能一起做匀速直线运动,向上做匀减速直线运动,摩擦力方向向上,根据牛顿第二定律求出运动的加速度,根据运动学公式求出米袋到达D点的时间.从而求出总时间.

点评:本题是个多过程问题,关键要理清各个阶段的运动情况,结合牛顿运动定律和运动学进行求解.
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