问题
计算题
如图为火车站装载货物的原理示意图,设AB段是距水平传送带装置高为H=5m的光 滑斜面,水平段BC使用水平传送带装置,BC长L=8m,与货物包的摩擦系数为μ=0.6,皮带轮的半径为R=0.2m,上部距车厢底水平面的高度h=0.45m。设货物由静止开始从A点下滑,经过B点的拐角处无能量损失。通过调整皮带轮(不打滑)的转动角速度ω可使货物经C点抛出后落在车厢上的不同位置,取g=10m/s2,求:
(1)当皮带轮静止时,货物包在车厢内的落地点到C点的水平距离;
(2)当皮带轮以角速度ω="20" rad/s顺时方针方向匀速转动时,包在车厢内的落地点到C点的水平距离;
(3)讨论货物包在车厢内的落地点到C点的水平距离S与皮带轮沿顺时方针方向转动的角速度ω间的关系。
答案
(1)(2)
(3)见解析
题目分析:(1)(2)
(3)①皮带轮逆时针方向转动:
S=0.6m②皮带轮顺时针方向转动时:
Ⅰ、0≤ω≤10 rad/s时, S=0.6m
Ⅱ、10<ω<50 rad/s时, S=ω·R=0.06ω
Ⅲ、50<ω<70 rad/s时, S=ω·R=0.06ω
Ⅳ、ω≥70 rad/s时, S==4.2m
点评:本题难度中等,由传动带与物体的速度大小,或相对速度大小判断摩擦力方向,判断平抛运动初速度方向