能量守恒、传送带.doc

能量守恒、传送带例1、将物体以60 J的初动能竖直向上抛出，当它上升至某点P时，动能减为10 J，机械能损失10 J，若空气阻力大小不变，那么物体落回抛出点的动能为（ ） A36 J B40 J C48 J D50 J练习1：如图10所示，一物体以100J的初动能，从斜面底端的A点沿斜面向上作匀减速直线运动，它到达B点时，动能减少了80J，机械能减少了32J，求物体下滑到达A点时的动能是多少？例2.水平放置的传送带以v=2.0m/s匀速运转。将m=0.40kg的物体轻放在传送带左端，经过一段时间，物体和传送带具有了同样的速度。由于放上了该物体，传送带的电机在这段时间内多做的功是多少？练习2水平传送带匀速运动，速度大小为v，现将一小工件放到传送带上。设工件初速为零，当它在传送带上滑动一段距离后速度达到v而与传送带保持相对静止。设工件质量为m，它与传送带间的滑动摩擦系数为，则在工件相对传送带滑动的过程中，下列说法正确的是 （ ） A只有一个摩擦力对工件做功，且为正功 B滑动摩擦力对工件做的功为C工件相对于传送带滑动的路程大小为 D外界对传动装置输送的能量为例3. 一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为=3/2 ，取g=10m/s2求带动皮带的电动机由于传送工件多消耗的电能。练习3：如图所示，绷紧的传送带与水平面的夹角=30，皮带在电动机的带动下，始终保持v0=2 m/s的速率运行.现把一质量为m=10 kg的工件(可看为质点)轻轻放在皮带的底端，经时间1.9 s，工件被传送到h=1.5 m的高处，取g=10 m/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.课后巩固1如图为抽水蓄能电站示意图，利用它可以调剂电力供应。深夜用电低谷时，用过剩电能把低处蓄水池的水抽到高处的水库内，用电高峰时，则通过放水发电以补充电能不足。若水库面积为1.2106m2，抽水机每天从深夜11时至清晨4时抽水使水库水面增高1m，而抽水过程中水上升高度近似看成保持为10m不变，若抽水机工作效率为80。放水发电时，被送往高处的水的机械能有70转化为电能。则抽水机抽水总功率和水转化为的电能分别为(假设低处蓄水池的水位保持不变，g=10m/s2，水=103kg/m3) （ ）A2.41010W，kJ B6.7106W，JC8.4106J，W D8.4106W ，J2、小明和小强在操场上一起踢足球，若足球质量为m，小明将足球以速度v从地面上的A点踢起。当足球到达离地面高度为h的B点位置时，如图所示，不计空气阻力，取B处为零势能参考面，则下列说法中正确的是 （ ）A小明对足球做的功等于mgh B足球在A点处的机械能为mv2/2C小明对足球做的功等于mv2/2+mgh D足球在B点处的动能为mv2/2 -mgh 3某人将质量为1 kg的物体，由静止匀加速举高1 m，且获得2 m/s的速度，则在这一过程中，下列说法不正确的是 (g10 m/s2) （ ） A物体的机械能守恒B合外力对物体做功2 JC物体的机械能增加12 JD人对物体做功为12 J4.工厂车间的流水线,常用传送带传送产品,如图所示,水平的传送带以速度v=6 m/s顺时针运转,两传动轮M、N之间的距离为L=10 m,若在M轮的正上方,将一质量为m=3 kg的物体轻放在传送带上,已知物体与传送带之间的动摩擦因数=0.3,在物体由M处传送到N处的过程中,传送带对物体的摩擦力做功为（g取10 m/s2） （ ）A.54 JB.90 J C.45 J D.100 J5、物体以J的初动能从斜面底端沿斜面向上运动，当该物体经过斜面上某一点时，动能减少了80J，机械能减少了32J，则物体滑到斜面顶端时的机械能为_。（取斜面底端为零势面）6.如图所示，质量20kg的物体从光滑曲面上高度m处释放，到达底端时水平进入水平传送带，传送带由一电动机驱动着匀速向左转动，速率为3ms已知物体与传送带间的动摩擦因数0.1.（g取10ms2） （1）若两皮带轮之间的距离是6m，物体冲上传送带后就移走光滑曲面，物体将从哪一边离开传送带?通过计算说明你的结论 （2）若皮带轮间的距离足够大，从M滑上到离开传送带的整个过程中，由于M和传送带间的摩擦而产生了多少热量? 7.如图所示，质量为m的滑块，放在光滑的水平平台上，平台右端B与水平传送带相接，传送带的运行速度为v0，长为L，今将滑块缓慢向左压缩固定在平台上的轻弹簧，到达某处时突然释放，当滑块滑到传送带右端C时，恰好与传送带速度相同。滑块与传送带间的动摩擦因数为。（1）试分析滑块在传送带上的运动情况。 （2）若滑块离开弹簧时的速度大于传送带的速度，求释放滑块时，弹簧具有的弹性势能。（3）若滑块离开弹簧时的速度大于传送带的速度，求滑块在传送带上滑行的整个过程产生的热量8.利用皮带运输机将物体由地面运送到高出水平地面的C平台上, C平台离地面的竖直高度为5 m,已知皮带和物体间的动摩擦因数为0.75,运输机的皮带以2 m/s的速度匀速顺时针运动且皮带和轮子之间不打滑.（g=10 m/s2, sin 37=0.6）(1)如图所示,若两个皮带轮相同,半径是25 cm,则此时轮子转动的角速度是多大？（2）假设皮带在运送物体的过程中始终是紧张的,为了将地面上的物体能够运送到平台上,皮带的倾角最大不能超过多少？（3）皮带运输机架设好之后,皮带与水平面的夹角为=30.现将质量为1 kg的小物体轻轻地放在皮带的A处,运送到C处.试求由于运送此物体,运输机比空载时多消耗的能量.9/一传送带装置示意图如图所示，其中传送带经过AB区域时是水平的，经过BC区域时变为圆弧形（圆弧由光滑模板形成，未画出），经过CD区域时是倾斜的，AB和CD都与BC相切。现将大量的质量均为m的小货箱一个一个在A处放到传送带上，放置时初速为零，经传送带运送到D处，D和A的高度差为h。稳定工作时传送带速度不变，CD段上各箱等距排列，相邻两箱的距离为L。每个箱在A处投放后，在到达B之前已经相对于传送带静止，且以后也不再滑动（忽略经BC段时的微小滑动）。已知在一段相当长的时间T内，共运送小货箱的数目为N。这个装置由电动机带动，传送带与轮子间无相对滑动，不计轮轴处的摩擦，求电动机的平均输出功率P。能量守恒、传送带例1：A 练习20J 例2：ABC 练习2：1.6J 例3 280J练习3：解：由题图得，皮带长s=3 m(1)工件速度达v0前，做匀加速运动的位移s1=t1= 达v0后做匀速运动的位移s-s1=v0（t-t1）解出加速运动时间 t1=0.8 s加速运动位移 s1=0.8 m所以加速度a=2.5 m/s2工件受的支持力N=mgcos从牛顿第二定律，有N-mgsin=ma解出动摩擦因数 (2)在时间t1内，皮带运动位移s皮=v0t=1.6 m 在时间t1内，工件相对皮带位移 s相=s皮-s1=0.8 m在时间t1内，摩擦发热 Q=Ns相=60 J工件获得的动能 Ek=mv02=20 J工件增加的势能Epmgh150 J电动机多消耗的电能W =Q+Ek十Ep=230 J课后练习1、D 2、D 3、A 4、A 5、60J6、10【解析】（1）物体将从传送带的右边离开。 物体从曲面上下滑时机械能守恒，有 解得物体滑到底端时的速度 以地面为参照系，物体滑上传送带后向右做匀减速运动直到速度为零，期间物体的加速度大小和方向都不变，加速度大小为 物体从滑上传送带到相对地面速度减小到零，对地向右发生的位移为 表面物体将从右边离开传送带。 （2）以地面为参考系，若两皮带轮间的距离足够大，则物体滑上传送带后向右做匀减速运动直到速度为零，后向左做匀加速运动，直到速度与传送带速度相等后与传送带相对静止，从传送带左端掉下，期间物体的加速度大小和方向都不变，加速度大小为 取向右为正方向，物体发生的位移为 物体运动的时间为 这段时间内皮带向左运动的位移大小为 物体相对于传送带滑行的距离为物体与传送带相对滑动期间产生的热量为 【答案】(1)物体将从传送带的右边离开(2)7、（1）若滑块冲上传送带时的速度小于带速，则滑块在带上由于受到向右的滑动摩擦力而做匀加速运动；若滑物冲上传送带时的速度大于带速，则滑块由于受到向左的滑动摩擦力而做匀减速运动。 （2）设滑块冲上传送带时的速度为v，在弹簧弹开过程中， 由机械能守恒 设滑块在传送带上做匀减速运动的加速度大小为a， 由牛顿第二定律： 由运动学公式 解得： （3）设滑块在传送带上运动的时间为t，则t时间内传送带的位移s=v0t 滑块相对传送带滑动的位移 相对滑动生成的热量 解得：8、答案 （1）=8 rad/s (2)37 (3)E=60.7 J9/思路点拨：从系统着眼、全部过程入手看，电动机输出的能量一部分增加了系统的机械能，一部分摩擦产生了热量；分析出隐含条件v0T=NL，分别求出全部过程系统增加的机械能和产生的热量，问题得到解决。解析：以地面为参考系，设传送带的运动速度为v0。在水平段运输的过程中，小货箱先在滑动摩擦力作用下做匀加速运动，设这段路程为s，所用时间为t，加速度a，则对小货箱有 v0=at在