(2)W1=fs1=μmgcosθ·s1=10J W2=-fs2=-μmgcosθ·s2= -22J 所以,W=W1+W2=10-22=-12J 故知系统发热产生的内能是12J
12(10分)、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m=10kg的工件(可看为质点)轻轻放在皮带的底端,经时间t=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)电动机由于传送工件多消耗的电能。
解析:由题意可知皮带长s=h/sin30°=3m.
工件速度达到vv0前,做匀加速运动的位移为 s0t1?2达到v0后做匀速运动的位移s-s1=v0(t-t1) 加速运动的加速度为a=v0/t1=2.5m/s2 工件受的支持力FN= mgcosθ,
对工件据牛顿第二定律得:μmgcosθ-mgsinθ=ma 解出动摩擦因数为??32 在时间t1内,皮带运动位移s2=v0t1=1.6m 工件相对皮带的位移△s=s2-s1=0.8m
在时间t1内,摩擦生热Q=μmgcosθ△s=60J 工件获得的动能Ek=mv02/2=20J 工件增加的势能Ep=mgh=150J
电动机多消耗的电能W=Q+Ek+Ep=230J
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