问题 计算题

(14分)如图所示,是利用电力传送带装运麻袋包的示意图.传送带长=20m,倾角,麻袋包与传送带间的动摩擦因数,传送带的主动轮和从动轮半径R相等,主动轮顶端与货车底板间的高度差为m,传送带匀速运动的速度为v=2m/s.现在传送带底端 (传送带与从动轮相切位置)由静止释放一只麻袋包(可视为质点),其质量为100kg,麻袋包最终与传送带一起做匀速运动,到达主动轮时随轮一起匀速转动.如果麻袋包到达主动轮的最高点时,恰好水平抛出并落在车箱中心,重力加速度g=10m/s2,求

(1)主动轮轴与货车车箱中心的水平距离及主动轮的半径

(2)麻袋包在平直传送带上运动的时间

(3)该装运系统每传送一只麻袋包需额外消耗的电能.

答案

(1)x ="1.2" m,R ="0.4" m(2,12.5s(3)15400 J

题目分析:

(1)设麻袋包平抛运动时间为t,有

    (1分)

       (1分)

解得: x ="1.2" m      (1分)

麻袋包在主动轮的最高点时,有

    (1分)

解得:  R ="0.4" m     (1分)

(2)对麻袋包,设匀加速时间为t1,匀速时间为t2,有

     (1分)

               (1分)

            (1分)

           (1分)

解得:12.5 s      (1分)

(3)设麻袋包匀加速时间内相对传送带位移为,需额外消耗的电能为,有

           (1分)

 (2分)

解得: ="15400" J          (1分)

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