如圖是一個貨物運輸裝置示意圖,BC是平臺,AB是長L=12m的傳送帶,BA兩端的高度差h=2.4m。傳送帶在電動機M的帶動下順時針勻速轉(zhuǎn)動,安全運行的最大速度為vm=6m/s。假設(shè)斷電后,電動機和傳送帶都立即停止運動,F(xiàn)把一個質(zhì)量為20kg的貨物,輕輕放上傳送帶上的A點,然后被傳送帶運輸?shù)狡脚_BC上,貨物與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為0.4。由于傳送帶較為平坦,可把貨物對傳送帶的總壓力的大小近似等于貨物的重力;由于輪軸等方面的摩擦,電動機(轉(zhuǎn)化為機械功)的效率為80%。取g=10m/s2。求:

(1)要使該貨物能到達BC平臺,電動機需工作的最短時間。

(2)要把貨物盡快地運送到BC平臺,電動機的輸出功率至少多大?

(3)如果電動機接在輸出電壓為120V的恒壓電源上,電動機的內(nèi)阻r=6Ω,在把貨物最快地運送到BC平臺的過程中,電動機消耗的電能共有多少?

 

(1)3s(2)600W(3)3776J

解析:(1)要使時間最短,貨物應(yīng)一直加速(打滑),設(shè)勻加速上行的加速度為,則有,把帶入得

由于受的限制,意知經(jīng)后勻速了

此前的位移,此后貨物還得運動,假設(shè)此后電動機不再工作,貨物上滑的加速度,能上行的最大距離為,剛好能到達平臺,假設(shè)()正確

故電動機工作的最短時間

(2)要把貨物盡快的運送到BC平臺,由第(1)小題可知貨物應(yīng)先加速,后勻速,在加速過程中傳送帶受到的摩擦力,需提供的最大功率

之后勻速運動受到的摩擦力,功率

考慮到效率,故電動機的輸出功率不小于

(3)由上述分析知,勻加速時間此過程電動機的輸出功率,消耗的電能

為求出,根據(jù),求得,則

勻速運動過程,同理可得A,另一根舍去

總耗能

 

 

練習(xí)冊系列答案
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如圖是一個貨物運輸裝置示意圖,BC是平臺,AB是長L=12m的傳送帶,BA兩端的高度差h=2.4m.傳送帶在電動機M的帶動下順時針勻速轉(zhuǎn)動,安全運行的最大速度為vm=6m/s.假設(shè)斷電后,電動機和傳送帶都立即停止運動.現(xiàn)把一個質(zhì)量為20kg的貨物,輕輕放上傳送帶上的A點,然后被傳送帶運輸?shù)狡脚_BC上,貨物與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為0.4.由于傳送帶較為平坦,可把貨物對傳送帶的總壓力的大小近似等于貨物的重力(即sinθ=2.4/12=0.2,cosθ≈1);由于輪軸等方面的摩擦,電動機精英家教網(wǎng)(轉(zhuǎn)化為機械功)的效率為80%.取g=10m/s2.求:
(1)要使該貨物能到達BC平臺,電動機需工作的最短時間.
(2)要把貨物盡快地運送到BC平臺,電動機的輸出功率至少多大?
(3)如果電動機接在輸出電壓為120V的恒壓電源上,電動機的內(nèi)阻r=6Ω,在把貨物最快地運送到BC平臺的過程中,電動機消耗的電能共有多少?

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科目:高中物理 來源:2012屆浙江省紹興市高三教學(xué)質(zhì)量調(diào)測理科綜合物理試題(帶解析) 題型:計算題

如圖是一個貨物運輸裝置示意圖,BC是平臺,AB是長L=12m的傳送帶,BA兩端的高度差h=2.4m。傳送帶在電動機M的帶動下順時針勻速轉(zhuǎn)動,安全運行的最大速度為vm=6m/s。假設(shè)斷電后,電動機和傳送帶都立即停止運動,F(xiàn)把一個質(zhì)量為20kg的貨物,輕輕放上傳送帶上的A點,然后被傳送帶運輸?shù)狡脚_BC上,貨物與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為0.4。由于傳送帶較為平坦,可把貨物對傳送帶的總壓力的大小近似等于貨物的重力;由于輪軸等方面的摩擦,電動機(轉(zhuǎn)化為機械功)的效率為80%。取g=10m/s2。求:

(1)要使該貨物能到達BC平臺,電動機需工作的最短時間。
(2)要把貨物盡快地運送到BC平臺,電動機的輸出功率至少多大?
(3)如果電動機接在輸出電壓為120V的恒壓電源上,電動機的內(nèi)阻r=6Ω,在把貨物最快地運送到BC平臺的過程中,電動機消耗的電能共有多少?

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科目:高中物理 來源:2011-2012學(xué)年浙江省紹興市高三教學(xué)質(zhì)量調(diào)測理科綜合物理試題(解析版) 題型:計算題

如圖是一個貨物運輸裝置示意圖,BC是平臺,AB是長L=12m的傳送帶,BA兩端的高度差h=2.4m。傳送帶在電動機M的帶動下順時針勻速轉(zhuǎn)動,安全運行的最大速度為vm=6m/s。假設(shè)斷電后,電動機和傳送帶都立即停止運動,F(xiàn)把一個質(zhì)量為20kg的貨物,輕輕放上傳送帶上的A點,然后被傳送帶運輸?shù)狡脚_BC上,貨物與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為0.4。由于傳送帶較為平坦,可把貨物對傳送帶的總壓力的大小近似等于貨物的重力;由于輪軸等方面的摩擦,電動機(轉(zhuǎn)化為機械功)的效率為80%。取g=10m/s2。求:

(1)要使該貨物能到達BC平臺,電動機需工作的最短時間。

(2)要把貨物盡快地運送到BC平臺,電動機的輸出功率至少多大?

(3)如果電動機接在輸出電壓為120V的恒壓電源上,電動機的內(nèi)阻r=6Ω,在把貨物最快地運送到BC平臺的過程中,電動機消耗的電能共有多少?

 

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       (1)要使該貨物能到達BC平臺,電動機需工作的最短時間。

       (2)要把貨物盡快地運送到BC平臺,電動機的輸出功率至少多大?

       (3)如果電動機接在輸出電壓為120V的恒壓電源上,電動機的內(nèi)阻r=6Ω,在把貨物最快地運送到BC平臺的過程中,電動機消耗的電能共有多少?

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