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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
网友投稿 2022-11-05 00:00:00 零零社区
◎ 题目
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
h
2
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S
0
（S
0
＜L）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？
◎ 答案
（1）货物滑上弧面后机械能守恒，则有
1
2
m
v
2
=mg?
h
2
，得到v=
gh
货物放上传送带后，最初做匀加速运动，设位移为s
1
，在相同时间内传送带通过的位移为s
2
，传送带的速度为v，
由运动学公式得：
s
1
=
v
2
t
，s
2
=vt，
又S
0
=s
2
-s
1
得到：S
0
=
vt
2
所以得到s
1
=S
0
由动能定理得
μmg
s
1
=
1
2
m
v
2
又所以
μ=
h
2
S
0
（2）因为S
0
＜L，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
1
2
m
v
2
=mgh
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
μmgs=
1
2
m
v
2
联立得到：s=2S
0
又要满足s≤L，则有L≥2S
0
（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mgh，由（1）得到：△E=μmg2S
0
．
由功能关系知系统增加的内能等于克服摩擦力做的功，即Q=μmgs
相
由（1）知货物相对传送带的位移为 s
相
=2S
0
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1：1．
答：
（1）货物与传送带间的动摩擦因数
μ=
h
2
S
0
．
（2）为了将货物送上储货平台，使货物滑上平台后刚好停止，分析说明工人采取了提高传送带的速度的措施，装置应满足的条件是L≥2S
0
．
（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1：1．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“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…”主要考查了你对 【牛顿第二定律】，【动能定理】，【机械能守恒定律】 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/202211/363938.html
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