稻香园小区房价人口:高中物理题

来源:百度文库 编辑:中科新闻网 时间:2024/05/05 07:38:33
一传送带装置,其传送带AB区域是倾斜向上的,AB于水平面的夹角为θ。现将大量的质量为m的小货箱一个一个在A处(下端)放在传送带上,放置时初速为零,经传送带运送到B。稳定工作时传送带速率不变。AB段上各箱等距排列,相邻两箱的距离为L。每个箱子在A处投放后,在到达B之前已经相对于传送带静止。已知在一个相当长的时间T内,共运送小箱的数目为N。这装置由电动机带动,传送带与轮子间无相对滑动,不计轮轴处的摩擦。求电动机的(下端)平均输出功率P平均。

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本题由03年理综(天津卷)最后一题改良而成。

很简单,平均功率 Pa = Pas + Pae,其中 Pas 是传送带提供静摩擦力所需平均功率,Pae 是传送带提供滑动摩擦将箱子加速到传送带速度所需平均功率

对相当长时间 T 运送 N 个箱子,可以理解为稳定工作,也就是传送带上布满箱子的某一时刻开始,到另一个时刻结束(此时传送带上仍然摆满箱子)。可以计算出传动带速度 v0 = NL/T

对 Pas 的计算:利用机械能守恒,对每一个箱子做功 Wo = mgh
平均功率 Pas = Nmgh/T

对 Pae 的计算:对每一个箱子滑动摩擦力 F = μmgcosθ 做功
Woe = Fs, 注意这里要求的是传送带运行的距离,这个距离乘摩擦力才是传送带的做功(包括箱子末动能和摩擦损耗)
s = v0t
Woe = Fv0t
t = v0/a = v0/(F/m) = mv0/F, 所以
Woe = mv0^2

Pae = Nmv0^2/T

总功率
Pa = Pas + Pae
= Nmgh/T + Nm(NL/T)^2/T
= Nm/T(gh + (NL/T)^2)

其中 h = |Lab|sinθ

这是03年理综(全国卷)最后一题
你可上网查一下www.eol.cn
答案P=NM/T(N^2*L^2/T^2+gh)
或者新浪高考都能查到,我做过

一传送带装置示意如图5-1所示,其中传送带经过AB区域时是水平的,经过BC区域时变为圆弧形(圆弧由光滑模板形成,未画出),经过CD区域时是倾斜的,AB和CD都与BC相切. 现将大量的质量均为m的小货箱一个一个在A处放到传送带上,放置时初速度为零,经传送带运送到D处,D和A的高度差为h. 稳定工作时传送带速度不变,CD段上各箱等距排列,相邻两箱的距离为L . 每个箱子在A处投放后,在到达B之前已经相对于传送带静止,且以后也不再滑动(忽略经BC段时的微小滑动). 已知在一段相当长的时间T内,共运送小货箱的数目为N . 这种装置由电动机带动,传送带与轮子间无相对滑动,不计轮轴处的摩擦,求电动机的平均输出功率P.
分析和解答:此题是2003年的高考理科综合压轴题,分值为22分.该题将物体的运动,功能关系等知识结合于传送带这一实际情境而融为一体,较好地考查了学生综合运用所学知识去解决物理问题的能力.
以地面为参考系(下同),设传送带的运动速度为v0,在水平段运输的过程中,小货箱先在滑动摩擦力作用下作初速度为零的匀加速运动,设这段路程为s,所用时间为t,加速度为a,则对小货箱有s=at2①,v0=at②,在这段时间内,传送带运动的路程为s0=v0t③,由①②③式可得s0=2s④,用f表示小货箱与传送带之间的摩擦力,则传送带对小货箱做功为W=fs=mv02⑤,传送带克服小货箱对它的摩擦力做功为W0=fs0=2×mv02=mv02⑥,两者之差就是克服摩擦力做功产生的热量Q=mv02⑦.
可见,在小货箱加速运动过程中,小货箱获得的动能与发热量相等.T时间内电动机输出的功为W=PT⑧,此功用于增加小货箱的动能、势能以及克服摩擦力发热,即W=Nmv02+Nmgh+NQ⑨,已知相邻两小货箱的距离为L,所以由题意可知v0T=NL⑩,联立⑦~⑩得P=(+gh).
评析:此题是一道用来考查学生综合运用物理知识来分析、推理、建模的物理学科内的综合题,它有较好的区分度和难度,是一道较好的高考题.通过解答,我们可以领悟到,高考试题已由过去的强调知识立意已转化成了能力立意,形成了试题难度不大,但能力要求较高,既能为高校选拔高素质的人才,又能使中学物理教学改革步入良性循环的良好局面.
传送带问题是以真实物理现象为依据的问题,它既能训练学生的科学思维,又能联系科学、生产和生活实际,因而,这种类型问题具有生命力,当然也就是高考命题专家所关注的问题.

我会,好多书上有,但是这里没法跟你讲,画不了图,也写不清式子.

电动机消耗的能量有n个箱子的动能和势能
动能为1/2m[(N-1)*L/T]^2*N
势能为N*mg*lsinθ l为AB之间长度
总能量加在一起
除以时间T就是P
没有l的话,我就不知道了

由于物体沿斜面做匀速运动,把一个小货箱送到B端需要作工mglsinθ,在时间T内,共有N箱,则平均功率为NmgLsinθ/T