高三物理传送带问题

高三物理传送带问题内容摘要：

因数为 μ= ，取 g=10m/s2 求带动皮带的电动机由于传送工件多消耗的电能。 23解 : 设工件向上运动距离 S 时，速度达到传送带的速度 v ，由动能定理可知 μmgS cos30176。 – mgS sin30176。 = 0－ 1/2 mv2 解得 S=0. 8m，说明工件未到达平台时，速度已达到 v ， 所以工件动能的增量为 △ EK = 1/2 mv2=20J 工件重力势能增量为 △ EP= mgh = 200J 在工件加速运动过程中 ,工件的平均速度为 v/2 ， 因此工件的位移是皮带运动距离 S 39。 的 1/2， 即 S 39。 = 2S = m 由于滑动摩擦力作功而增加的内能 △ E 为 △ E=f △ S= μ mgcos30176。 (S 39。 － S)= 60J 电动机多消耗的电能为 △ EK+△ EP+△ E=280J 30176。 v 又解 : 物体开始受到向上的摩擦力作用 ,做匀加速运动 N mg f 滑动摩擦力 f1= μmgcosθ=75N a=μgcosθgsinθ=g/4 = m/s2 经过时间 t1=v/a= 速度达到 2m/s ,上升 s1=v2/2a= 然后在静摩擦力作用下做匀速运动 ,上升 s2= 静摩擦力 f2= mgsinθ=50N t2= s2 /v= s 为保持皮带匀速运动，机器在 t1时间内应增加动力 75N,在 t2时间内应增加动力 50N 带动皮带的电动机由于传送工件多消耗的电能为 W= f1 vt1 + f2 vt2 =75 +50 =120+160=280J 如图示，水平传送带 AB长 L=，质量为 M=1kg 的木块随传送带一起以 v1=2m/s的速度向左匀速运动 ( 传送带的传送速度恒定 ),木块与传送带间的动摩擦因数 μ=,当木块运动至最左端 A点时 ,一颗质量为m=20g的子弹 v0=300m/s水平向右的速度正对射入木块并穿出 ,穿出速度 u=50m/s,以后每隔 1s就有一颗子弹射向木块 ,设木块沿 AB方向的长度可忽略，子弹射穿木块的时间极短 ,且每次射入点各不相同 , 取 g=10m/s2，问： (1)在被第二颗子弹击中前，木块 向右运动离 A点的最大距离是多少。 (2)木块在传送带上最多能被多少颗子弹击中。 (3)木块在传送带上的最终速度多大。 (4)在被第二颗子弹击中前，木块、子弹和传送带这一系统所产生的热能是多少。 B A v1 L v0 M B A v1 L v0 M 解： (1)由动量守恒定律 mv0 –Mv1=mu+MV V=3m/s 对木块由动能定理： μMgS1 =1/2 MV2 S1= (2)对木块由动量定理： μMgt1=MV t1= 木块速度减为 0后再向左匀加速运动，经 t2速度增为 v1 t2= v1/μg= 这时正好第二颗子弹射入， S2=1/2 a t22= 1/2 μg t22= 所以两颗子弹射中木块的时间间隔内木块的总位移为 S= S1 S2= 第 15颗子弹射入后的总位移为 ，第 16颗子弹射入后，木块将从 B点落下。 所以木块在传送带上最多能被 16颗子弹击中 题目 (3)第 16颗子弹射入后，木块向右运动 S3== 对木块由动能定理： μMgS3 = 1/2 M(V2 –vt2) vt=1m/s 木块在传送带上的最终速度为 1m/s (4)子弹射向木块过程 ,所产生的热能为 Q1 Q1=1。