Question

11．用电动机带动半径为r=0.5m的传输轮来传送一块长方体铁板，放在光滑水平面上的铁板在传输轮的带动下从静止开始向右运动．已知铁板长L=1.6m、质量m=100kg，传输轮与铁板间的动摩擦因数μ=0.1．工作时传输轮对铁板产生竖直向下、大小为50N的恒定压力，传输轮转动的角速度恒为ω=1rad/s，g取10m/s²．求：
（1）传输轮对铁板的摩擦力大小；
（2）铁板离开传输轮时的速度大小．

Answer 1

分析 （1）传输轮对铁板的摩擦力虽然是静摩擦力，按滑动摩擦力计算即可
（2）先铁板的加速度，判断是否在离开传输轮时已经达到匀速运动，再求解离开传输轮时的速度大小

解答 解：（1）由f=μN=0.1×50N=5N
（2）由牛顿第二定律可得，铁板的加速度为；a=$\frac{f}{m}=\frac{5}{100}m{/s}^{2}=0.05m{/s}^{2}$①
假设铁板一直匀加速运动，则离开传输轮时的速度为v满足：v²=2aL②
联立①②并代入数据得，v=0.4m/s
传输轮边缘某点转动的线速度为：v′=rω=0.5×1m/s=0.5m/s＞v
故铁板一直做匀加速直线运动．
答：（1）传输轮对铁板的摩擦力大小为5N；
（2）铁板离开传输轮时的速度为0.4m/s

点评 物理知识与生产生活的联系，体现学以致用的思想，关键是建立物理模型而后应用物理规律，本题主要判断是否铁板在离开传输轮时已经达到匀速运动．