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为了节能,某货场设计了如图所示的送货装置,长为L的水平传送带右端B与一光滑弧面相连,弧面顶端为储货平台,将货物无初速度轻放在传送带左端A,通过传送带到达B端时具有一定动
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为了节能,某货场设计了如图所示的送货装置,长为L的水平传送带右端B与一光滑弧面相连,弧面顶端为储货平台,将货物无初速度轻放在传送带左端A,通过传送带到达B端时具有一定动能,货物可以利用此动能滑上储货平台,平台离传送带高h,在安装调试时传送带以某一速度匀速运动,工人发现货物只能上滑到处,为了进一步研究货物不能滑上平台的原因,工人在传送带上用粉笔画了一条直线,当货物放上去后发现有一段长为的粉笔线被货物擦过,则 (1)货物与传送带间的动摩擦因数多大? (2)为了将货物送上储货平台,工人进行了适当调整,使货物滑上平台后刚好停止,分析说明工人采取了什么措施及装置应满足的条件。 (3)在满足(2)的条件下,货物获得的机械能与系统增加的内能之比多大? |
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▼优质解答
答案和解析
(1)货物放上传送带后,最初做匀加速运动,设位移为 ,相同时间内传送带的位移为 , 传送带的速度为 ,由动能定理得 货物滑上弧面后机械能守恒 所以 (2)因为 ,货物与传送带间动摩擦因数一定,因此可用增大加速距离的方法来提高货物离开传送带时的速度,提高传送带的速度即可增大加速距离,从而提高货物离开传送带时的速度,使 即能满足要求。 此时传送带的长度应不小于货物加速的距离有 所以有 (3)在满足(2)的条件下,货物获得的机械能等于增加的重力势能 由功能关系知系统增加的内能等于克服摩擦力做的功,即 由(1)知货物相对传送带的位移为 所以在满足(2)的条件下,货物获得的机械能与系统增加的内能之比值为1。 |
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