Question

如圖所示，用半徑為0.4 m的電動(dòng)滾輪在長(zhǎng)薄鐵板上表面壓軋一道淺槽．薄鐵板的長(zhǎng)為2.8 m、質(zhì)量為10 kg．已知滾輪與鐵板工作臺(tái)面間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為0.3和0.1．鐵板從一端放入工作臺(tái)的砂輪下，工作時(shí)砂輪對(duì)鐵板產(chǎn)生恒定的豎直向下的壓力為100 N，在砂輪的摩擦作用下鐵板由靜止向前運(yùn)動(dòng)并被壓軋出一淺槽．已知滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度恒為5 rad/s．

(1)通過(guò)分析計(jì)算，說(shuō)明鐵板將如何運(yùn)動(dòng)，

(2)加工一快鐵板需要多少時(shí)間，

(3)加工一快鐵板電動(dòng)機(jī)要消耗多少電能．(不考慮電動(dòng)機(jī)自身的能耗)

Answer 1

答案：
解析：

(1)開(kāi)始砂輪給鐵板向前的滑動(dòng)摩擦力(1分) 　　工作臺(tái)給鐵板的摩擦阻力　　(1分) 　　鐵板先向右做勻加速運(yùn)動(dòng)：m/s2＝1 m/s2　　(1分) 　　加速過(guò)程鐵板達(dá)到的最大速度　　(1分) 　　這一過(guò)程鐵板的位移　　(1分) 　　此后砂輪板的摩擦力將變?yōu)殪o摩擦力，，鐵板將做勻速運(yùn)動(dòng)．(1分) 　　即整個(gè)過(guò)程中鐵板選做加速度a＝1 m/s2勻加速運(yùn)動(dòng)，然后做vm＝2 m/s的勻速運(yùn)動(dòng) 　　(2)在加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，由vm＝at1得　　(1分) 　　勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程的位移為s2＝L－s1＝2.8 m－2 m＝0.8 m　由s2＝vt2，得t2＝0.4 s(2分) 　　所以加工一塊鐵板所用的時(shí)間為T(mén)＝t1＋t2＋2 s＋0.4 s＝2.4 s　　(1分) 　　(3)解法一：　　(3分)