【高一物理】机械能守恒定律》》》》

来源：百度知道 编辑：UC知道 时间：2024/05/27 14:20:48
如图所示，传送皮带与水平面夹角为30°，以2m/s的恒定速度顺时针运行，现将一质量为10kg的工件轻放于底端，经一段时间送到高2m的平台上，工件与皮带间的动摩擦因数u=（根号3）/2，求带动皮带的电动机由于传送工件多消耗的电能。

请写出过程和答案，由于100分以上才能发图片，我在发完题目显示后再提高悬赏到20分，目的是为了多发几道题，请仔细回答，谢谢。

解: 设工件向上运动距离S 时，速度达到传送带的速度v ，由动能定理可知
μmgS cos30°– mgS sin30°= 0－ 1/2 mv2
解得 S=0. 8m，说明工件未到达平台时，速度已达到 v ，
所以工件动能的增量为 △EK = 1/2 mv2=20J
工件重力势能增量为 △EP= mgh = 200J
在工件加速运动过程中,工件的平均速度为 v/2 ，
因此工件的位移是皮带运动距离S '的1/2，
即S '= 2S = 1.6 m
由于滑动摩擦力作功而增加的内能 △ E 为
△E=f △S= μ mgcos30°(S '－S)= 60J
电动机多消耗的电能为 △EK+△EP+△E=280J

传送带长4m
f=umgcos30°=0.75mg
G1=mgsin30°=0.5mg
所以一开始受到合力沿斜面向上,F=f-G1=0.25mg
a=F/m=0.25g=2.5m/s^2
2/2.5=0.8s
(0+2)/2×0.8=0.8m＜4m
所以0.8s后匀速运动
(4-0.8)/2=1.6s
P=fv=2×0.75mg=1.5mg=150W
W=PT=150(0.8+1.6)=360J