◎ 题目

普通洗衣机的脱水桶以1200r/min的速度高速旋转，为避免发生人身伤害事故，脱水机构都装有安全制动系统．如图所示为脱水制动示意图，该系统由脱水桶盖板、制动钢丝、刹车制动盘等组成，刹车盘与脱水筒共轴转动．当脱水桶运转时，如果打开脱水桶盖，则该系统便产生制动作用．安全制动系统的作用有两个：一是将脱水电动机的电源自动切断；二是刹车带自动紧压在刹车盘上，使脱水桶迅速停止转动． 若脱水桶的半径为9cm，刹车盘的半径为6cm，打开脱水桶盖到脱水桶停止共转了50圈（设为均匀减速），若衣服和桶的质量为3kg（可以认为质量全部分布在脱水桶桶壁上，刹车盘的质量不计）．试计算： （1）打开脱水筒盖的瞬间，贴在脱水筒筒壁上的衣服运动的线速度； （2）刹车盘边缘上的某点在这一过程中的路程； （3）刹车带上的平均摩擦力的大小．

◎ 答案

（1）脱水桶以1200r/min的速度高速旋转，脱水桶的半径为9cm； 根据线速度公式v=rω和角速度公式联立，得到： ω=2πnv=ωr大=2πnr大=2π×（ 1200 60 ）×0.09=11.31（m/s）   （2）打开脱水桶盖到脱水桶停止共转了50圈，刹车盘的半径为6cm； 故：s=N?2πr小=50×2π×0.06=18.85（m）              （3）脱水后，衣服紧靠脱水桶壁，桶和衣服具有动能，刹车后动能转化为内能，故：由能量守恒有： fs= 1 2 mv2 解得：f= mv2 2S = 3×11.312 2×18.852 =10.18（N）   答：（1）打开脱水筒盖的瞬间，贴在脱水筒筒壁上的衣服运动的线速度为11.31m/s； （2）刹车盘边缘上的某点在这一过程中的路程为18.85m； （3）刹车带上的平均摩擦力的大小为10.18N．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“普通洗衣机的脱水桶以1200r/min的速度高速旋转，为避免发生人身伤害事故，脱水机构都装有安全制动系统．如图所示为脱水制动示意图，该系统由脱水桶盖板、制动钢丝、刹车制动盘…”主要考查了你对  【向心力】，【牛顿第二定律】，【能量守恒定律、第一类永动机】  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。