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傳送帶臨界問題

生活 更新时间:2024-07-01 13:44:49

摩擦力總是阻礙相對運動或者相對運動趨勢。

通俗理解,摩擦力總是想着讓物體間保持相對靜止,如果成功了,就是靜摩擦力,如果不成功,就盡最大努力,也就是滑動摩擦力。

解題技巧:速度相等是關鍵(速度相等時是相對靜止,關鍵看摩擦力能否維持相對靜止)。

傳送帶常見模型

傳送帶臨界問題(傳送帶模型問題)1

傳送帶臨界問題(傳送帶模型問題)2

例:水平傳送帶被廣泛的應用于車站、碼頭、工廠、車間.如圖所示為水平傳送帶裝置示意圖,

傳送帶臨界問題(傳送帶模型問題)3

緊繃的傳送帶AB始終保持v₀=2m/s的恒定速率運行,一質量為m的工件無初速度的放在A處,傳送帶對工件的滑動摩擦力使工件開始做勻加速直線運動,設工件與傳送帶間的動摩擦因數為μ=0.2,AB之間距離為L=10m,g取10m/s².求工件從A處運動到B處所用的時間.

傳送帶臨界問題(傳送帶模型問題)4

例:如圖所示,

傳送帶臨界問題(傳送帶模型問題)5

一水平方向足夠長的傳送帶以恒定的速度V沿順時針方向運動,傳送帶右端有一與傳送帶等高的光滑水平面,物體以恒定的速率V₂沿直線向左運動滑上傳送帶後,經過一段時間又返回光滑水平面上,這時速率為V₂′,則下列說法正确的是()。

A:若V₁<V₂,則以V₂′=V₁

B:若V₁>V₂,則V₂′=V₂

C:不管V₂多大,總有V₂′=V₂

D:隻有V₁=V₂時,才有V₂′=V₁

傳送帶臨界問題(傳送帶模型問題)6

例:如圖所示,

傳送帶臨界問題(傳送帶模型問題)7

水平傳送裝置由輪半徑均為R=1/π(m),主動輪O₁和從動輪O₂及傳送帶等構成.兩輪軸心相距L=8.0m,輪與傳送帶不打滑.現用此裝置運送一袋面粉,已知面粉袋與傳送帶間的動摩擦因數為μ=0.4,這袋面粉中間的面粉可不斷地從袋中滲出.

(1)當傳送帶以v₀=4.0m/s的速度勻速運動時,将這袋面粉由左端O₂正上方的A點輕放在傳送帶上後,這袋面粉由A端運送到O₁正上方的B端所用時間為多少?

(2)要想盡快将這帶面粉由A端送到B端(設速度仍為零),主動輪O₁的轉速至少應為多大?

(3)由于面粉的滲漏,在運送這袋面粉的過程會在深色傳送帶上留下白色的面粉的痕迹.這袋面粉在傳送帶上留下的痕迹最長能有多長(設袋的初速度為零)?此時主動輪的轉速應滿足何種條件?

傳送帶臨界問題(傳送帶模型問題)8

例:如圖所示,

傳送帶臨界問題(傳送帶模型問題)9

有一條勻速傳送的傳送帶,恒定速度v=4m/s,傳送帶與水平面的夾角θ=37°,現将質量m=1kg的小物塊輕放在其底端(小物塊可視作質點),與此同時,給小物塊沿傳送帶方向向上的恒力F=18N。已知物塊與傳送帶之間的動摩擦因數μ=0.5,傳送帶的長度L=8.5m。(g取10m/s²,sin37°=0.6,cos37°=0.8)。問:

(1)若傳送帶逆時針旋轉,則物塊從傳送帶底端運動到平台上所用的時間為多少?

(2)若傳送帶順時針旋轉,則物塊從傳送帶底端運動到平台上所用的時間為多少?

答案:(1)1.46s

(2)1.25s

例:如圖所示,

傳送帶臨界問題(傳送帶模型問題)10

比較長的傳送帶與水平方向的夾角θ=37°,在電動機帶動下以v₀=4m/s的恒定速率順時針方向運行在傳送帶底端P處有一離傳送帶很近的固定擋闆,可将傳送帶上的物體擋住.在距P距離為L=9m的Q處無初速度地放一質量m=1kg的物體,它與傳送帶間的動摩擦因數u=0.5,物體與擋闆的碰撞能量損失及碰撞時間不計,取g=10m/s²,sin37°=0.6,求物體從靜止釋放到第一次返回上升至最高點的過程中:

(1)相對傳送帶發生的位移;

(2)系統因摩擦産生的熱量;

(3)傳送帶多消耗的電能;

(4)物體的最終狀态及該狀态後電動機的輸出功率

(1)

解法一:動力學法

解法二:相對運動法

解法三:v-t圖像法

傳送帶臨界問題(傳送帶模型問題)11

傳送帶臨界問題(傳送帶模型問題)12

【答案】

(1)24.8m

(2)100.8J

(3)76.8J

傳送帶臨界問題(傳送帶模型問題)13

例:如圖所示,傳送帶與水平面夾角為37°,并以v=10m/s運行,在傳送帶的A端輕輕放一個小物體,物體與傳送帶之間的動摩擦因數μ=0.5,AB長L=16m,求以下兩種情況下物體從A到B所用的時間(g=10m/s²)

傳送帶臨界問題(傳送帶模型問題)14

(1)傳送帶順時針方向轉動;

(2)傳送帶逆時針方向轉動

傳送帶臨界問題(傳送帶模型問題)15

例:一傳送帶裝置如圖所示,

傳送帶臨界問題(傳送帶模型問題)16

其中傳送帶經AB區域時是水平的,經過BC區域時變為圓弧形(圓弧由光滑模闆形成,未畫出),經過CD區域時是傾斜的,AB和CD都與BC相切。現将大量的質量均為m的小貨箱一個一個在A處放到傳送帶上,放置時初速為零,經傳送帶運送到D處,D和A的高度為h。穩定工作時傳送帶速度不變,CD段上各箱等距排列,相鄰兩箱的距離為L。每箱子在A處投放後,在到達B之前已經相對于傳送帶靜止,且以後也不再滑動(忽略經BC段時的微小滑動)。已知在一段相當長的時間T内,共運送小貨箱的數目為N。這裝置由電動機帶動,傳送帶與輪子間無相對滑動,不計輪軸處的摩擦。求電動機的平均輸出功率P。

傳送帶臨界問題(傳送帶模型問題)17

例:如圖甲所示,

傳送帶臨界問題(傳送帶模型問題)18

一足夠長的傳送帶傾斜放置,傾角為θ,以恒定速率v=4m/s順時針轉動。一煤塊以初速度v₀=12m/s從A端沖上傳送帶,煤塊的速度随時間變化的圖像如圖乙所示,取g=10m/s²,則下列說法正确的是()

A.傾斜傳送帶與水平方向夾角的正切值tanθ=0.75

B.煤塊與傳送帶間的動摩擦因數μ=0.5

C.煤塊從沖上傳送帶到返回A端所用的時間為4s

D.煤塊在傳送帶上留下的痕迹長為(12+4√5)m

注意:痕迹長不等于物塊相對傳送帶位移。

傳送帶臨界問題(傳送帶模型問題)19

例:(傳送帶具有加速度)一水平的淺色長傳送帶上放置一煤塊(可視為質點),煤塊與傳送帶之間的動摩擦因數為μ.開始時,傳送帶與煤塊都是靜止的,現讓傳送帶以恒定的加速度a開始運動,當其速度達到v₀後,便以此速度做勻速運動經過一段時間,煤塊在傳送帶上留下了一段黑色痕迹後,相對于傳送帶不再滑動,求此黑色痕迹的長度.

傳送帶臨界問題(傳送帶模型問題)20

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