问题
计算题
如图所示,绷紧的传送带与水平面的夹角θ=30 °,皮带在电动机的带动下,始终保持v0=2m/s的速率运行。现把一质量为m=10kg的工件(可视为质点)轻轻放在皮带的底端,经时间1.9s,工件被传送到h=1.5m的高处,取g=10m/s2。求:
(1)工件与皮带间的动摩擦因数;
(2)工件相对传送带运动的位移。
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答案
解:(1)由题意得,皮带长为:L==3m。工件速度达到v0之前,从静止开始做匀加速运动,设匀加速运动的时间为t1,位移为s1,有:s1=
t1=
t1
设工件最终获得了与传送带相同的速度,则达到v0之后工件将做匀速运动,有:L-s1=v0(t-t1)
解得:t1=0.8s<1.9s,故假设工件最终获得与传送带相同的速度正确。
加速运动阶段的加速度为:a==2.5 m/s2
在加速运动阶段,根据牛顿第二定律,有:
μmgcosθ-mgsinθ=ma
解得:μ=0.866
(2)在时间t1内,传送带运动的位移为:
s=v0t1=1.6m
s1=t1=
t1=0.8m。
所以工件相对传送带的位移为:△s=s-s1=0.8m