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牛顿运动定律的应用
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如图所示,用半径为0.4m的电动滚轮在长薄铁板上表面压轧一道浅槽。薄铁板的长为2.8m、质量为10kg。已知滚轮与铁板、铁板与工作台面间的动摩擦因数分别为0.3和0.1。铁板从
网友投稿 2022-10-29 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图所示,用半径为0.4m的电动滚轮在长薄铁板上表面压轧一道浅槽。薄铁板的长为2.8m、质量为10kg。已知滚轮与铁板、铁板与工作台面间的动摩擦因数分别为0.3和0.1。铁板从一端放人工作台的滚轮下,工作时滚轮对铁板产生恒定的竖直向下的压力为100N,在滚轮的摩擦作用下铁板由静止向前运动并被压轧出一浅槽。已知滚轮转动的角速度恒为5rad/s,g取10m/s
2
。
(1)通过分析计算,说明铁板将如何运动?
(2)加工一块铁板需要多少时间?
(3)加工一块铁板电动机要消耗多少电能?
◎ 答案
解:(1)开始砂轮给铁板向前的滑动摩擦力F
1
=μ
1
F
1N
=0.3×100N=30N
工作台给平板的摩擦阻力F
2
=μ
2
F
2N
=0.1×(100+10×10)N=20N
铁板先向右做匀加速直线运动a=(F
1
-F
2
)/m=1m/s
2
加速过程铁板达到的最大速度v
m
=ωR=5×0.4m/s=2m/s
这一过程铁板的位移S
1
=v
m
2
/2a=2m<2.8m
此后砂轮给铁板的摩擦力将变为静摩擦力F
1
',F
1
'=F
2
,铁板将做匀速运动
即整个过程中铁板将先做加速度a=1m/s
2
的匀加速运动,然后做v
m
=2m/s的匀速运动
(2)在加速运动过程中,由v
m
=at
1
得t
1
=2s
匀速运动过程的位移为s
2
=L-s
1
=0.8m
由s
2
=vt
2
,得t
2
=0.4s
所以加工一块铁板所用的时间为T=t
1
+t
2
=2.4s
(3)E=ΔEk+Q
1
+Q
2
=136J
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,用半径为0.4m的电动滚轮在长薄铁板上表面压轧一道浅槽。薄铁板的长为2.8m、质量为10kg。已知滚轮与铁板、铁板与工作台面间的动摩擦因数分别为0.3和0.1。铁板从…”主要考查了你对 【匀变速直线运动规律的应用】,【牛顿运动定律的应用】,【能量转化与守恒定律】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202210/347917.html
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