Question

传送皮带在生产生活中有着广泛的应用，一运煤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的煤块(视为质点)轻放于底端，经一段时间送到高2m的平台上，煤块与皮带间的动摩擦因数为μ=，取g=10m/s2,求

(1)煤块从底端到平台的时间；

(2)带动皮带的电动机由于传送煤块多消耗的电能。

 

Answer 1

(1) 2.4s ；(2) 280J

【解析】

试题分析： (1)物体开始受到向上的摩擦力作用，做匀加速运动，滑动摩擦力f1=μmgcosθ=75N

上滑过程中由牛顿第二定律可知

经过时间，速度达到2m/s，上升位移

然后在静摩擦力作用下做匀速运动，上升剩下的位移:s2=(4-0.8)m=3.2m

所用时间，总时间t=t1+t2=2.4s

(2)根据能量守恒可知，带动皮带的电动机由于传送煤块多消耗的电能，应该是煤块增加的机械能与摩擦产生的内能的总和，二者因摩擦产生的内能为

煤块增加的机械能为

电动机由于传送工件多消耗的电能为W=E+Q=280J

考点：牛顿定律及能量守恒定律的应用.