问题 问答题

如图所示,用半径为0.4m的电动滚轮在长薄铁板上表面压轧一道浅槽。薄铁板的长为2.8m、质量为10kg。已知滚轮与铁板与铁板工作台面间的动摩擦因数分别为0.3和0.1。铁板从一端放入工作台的砂轮下,工作时砂轮对铁板产生恒定的竖直向下的压力为100N,在砂轮的摩擦作用下铁板由静止向前运动并被压轧出一浅槽。已知滚轮转动的角速度恒为5rad/s。

(1)通过分析计算,说明铁板将如何运动,

(2)加工一快铁板需要多少时间,

(3)加工一快铁板电动机要消耗多少电能。(不考虑电动机自身的能耗)

 
      

 

答案

(1) 整个过程中铁板选做加速度a=1m/s2匀加速运动,然后做的匀速运动

(2)    2.4s    (3)136J

(1)开始砂轮给铁板向前的滑动摩擦力

 工作台给铁板的摩擦阻力  

铁板先向右做匀加速运动:m/s2=1m/s2  

 加速过程铁板达到的最大速度  

 这一过程铁板的位移,  

 此后砂轮板的摩擦力将变为静摩擦力,,铁板将做匀速运动。

 即整个过程中铁板选做加速度a=1m/s2匀加速运动,然后做的匀速运动

(2)在加速运动过程中,由得   

 匀速运动过程的位移为 由

所以加工一块铁板所用的时间为  

(3)解法一:  

   

[解法二:]  

   

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