练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    精英家教网普通洗衣机的脱水桶以n=1200r/min的速度旋转，为避免发生人身伤害事故，脱水结构都装有安全制动系统．该系统由脱水桶盖板、制动钢丝、刹车制动盘等组成．当脱水桶运转时，如果打开脱水桶盖板，则该系统将产生制动作用，安全制动系统有两个作用，其一是将脱水电动机的电源自动切断；其二是制动器自动刹紧，使脱水桶迅速停止转动，如图所示为有脱水制动示意图．设衣服的脱水桶的总质量为m=3kg，脱水桶的半径为R1=9cm，刹车盘的半径为R2=6cm，打开脱水桶盖板到脱水桶停止转动共用时间t=5s，试估算在这段时间内脱水桶转动了多少圈以及刹车带上的摩擦力f的大小．
    分析：（1）在这段时间内，我们认为脱水桶的转速是均匀减小到零的．求得其平均转速，脱水桶转动的圈数为N=
    .
    n
    t    圈．
    （2）根据v=rω和ω=2πn列式求解即可求得桶的线速度；根据S=N?2πr列式，直接对减速过程运用动能定理列式求解．
    解答：解：（1）脱水桶正常工作时的转速为n=1200r/min=20r/s，打开其盖板，安全制动系统使其停止转动历时t=5s，在这段时间内，我们认为脱水桶的转速是均匀减小到零的．则其平均转速为
    .
    n
    =
    n+0
    2
    ，脱水桶转动的圈数为N=
    .
    n
    t=50    圈．
    （2）设刹车后刹车盘在刹车带上经过的路程为S，脱水桶和衣服的线速度为v．刹车前后，衣服紧靠脱水桶桶壁，两者都具有动能；刹车后，其动能用来克服刹车带与刹车盘之间的摩擦力所做的功而产生热量，即动能转化为内能，由动能定律有
    -f?s=0-
    1
    2
    mv2
    刹车盘在刹车带上经过的路程为s=2πR2k，又v=ωR1=2πR1?n
    联立上面三式可解得
    f=
    2πmn2
    R
    2
    1
    kR2
    =
    2×3.14×3×202×(9×10-2)2
    50×6×10-2
    =20.3    N
    答：（1）在这段时间内脱水桶转动了50圈；（2）刹车带上的摩擦力大小为20.3N．
    点评：本题摩擦力为变力，对于变力做功可以用微元法求功，然后运用动能定理求解．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：

    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）．则：
    （1）打开脱水筒盖的瞬间，筒壁上某点的线速度大小约为
    11.31m/s
    11.31m/s
    ；
    （2）刹车带上受到的摩擦力的平均值的大小约为
    10.18N
    10.18N
    ．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    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．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    普通洗衣机的脱水桶以1 200 r/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.该系统由脱水桶盖板、制动钢丝、刹车制动盘等组成.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;二是制动器自动刹紧，使脱水桶迅速停止转动.如图9所示为脱水制动示意图.若脱水桶的半径为9 cm，刹车盘的半径为6 cm，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3 kg(可以认为质量全部分布在脱水桶桶壁上).计算刹车带上的平均摩擦力的大小.

    图9

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    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，脱水机械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。

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案