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带速 5 米/秒,物块以 15 米/秒滑上
水平传送带以 5 米/秒匀速运行。一个小物块以 15 米/秒的初速度滑上传送带,方向与传送带运行方向相同。物块与传送带间的动摩擦因数为 0.5(g 取 10 米/秒²),求物块达到与传送带共速所需的时间以及这段时间内物块相对地面滑行的距离。
直接答案
达到共速需 2 秒,位移 20 米
分步解答
- a = μg = 0.5×10 = 5滑动摩擦力提供加速度
- t = Δv/a = |5−15|/5 = 2速度差被摩擦力逐秒抹平
- s = |v带² − v₀²|/(2a) = 20达到共速前的位移
为什么这样做
物块相对传送带向前滑动,受到的滑动摩擦力向后,加速度大小 a = μg = 5 米/秒²,物块速度减小到带速时与传送带共速。
常见错误
- 把摩擦因数 0.5 直接当成加速度,得到 0.5 米/秒²。
- 以为共速后物块还会继续减速直到停下来。