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  • （2010?越秀区三模）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．现把一质量m=10kg的工件（可看做质点）轻轻放在皮带的底端，经时间t=1.9s，工件被传送到h=1.5m的高处，取g=10m/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．试题及答案-解答题-云返教育

      • 试题详情

      （2010?越秀区三模）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．现把一质量m=10kg的工件（可看做质点）轻轻放在皮带的底端，经时间t=1.9s，工件被传送到h=1.5m的高处，取g=10m/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．

      试题解答

      见解析
      解析：（1）由题意可知皮带长为s=
      h
      sin30°
      =3m
      假设物体一直匀加速，则有：平均速度最大V=
      2m/s
      2
      =1m/s
      物体最少需要时间t=
      3m
      1m/s
      =3s 所以物体先匀加速后匀速到达高处．
      工件速度达到v      0前，做匀加速运动的位移为s1=
      1
      2
      V0t1
      工件速度达到v      0后做匀速运动的位移为s-s1=v0（t-t1）
      解得t      1=0.8s
      工件的加速度为a=
      V0
      t1
      =2.5m/s2
      工件受的支持力N=mgcosθ
      对工件应用牛顿第二定律，得μmgcosθ-mgsinθ=ma
      解得动摩擦因数为μ=
      √3
      2

      （2）在时间t      1内，皮带运动的位移为s2=v0t1=1.6m
      工件相对皮带的位移为△s=s      2-s1=0.8m
      在时间t      1内，皮带与工件的摩擦生热为Q=μmgcosθ?△s=60J
      工件获得的动能为E      k=
      1
      2
      mv02=20J
      工件增加的势能为E      p=mgh=150J
      电动机多消耗的电能为W=Q+E      k+Ep=230J
      答：（1）工件与皮带间的动摩擦因数μ=
      √3
      2

      （2）电动机由于传送工件多消耗的电能为230J
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      必修2人教版解答题高中物理

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