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带速 12 米/秒,物块以 4 米/秒滑上
水平传送带以 12 米/秒匀速运行。一个小物块以 4 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 0.2(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 4 秒,位移 32 米
分步解答
- a = μg = 0.2×10 = 2滑动摩擦力提供加速度
- t = Δv/a = |12−4|/2 = 4速度差被摩擦力逐秒抹平
- s = |v带² − v₀²|/(2a) = 32达到共速前的位移
为什么这样做
物块速度小于带速,滑动摩擦力向前,物块做匀加速运动;加速度由 a = μg 决定,共速时间由速度差决定,位移用匀加速位移公式计算。
常见错误
- 以为物块一放上传送带就立刻具有带速 12 米/秒。
- 把加速度算成 a = g = 10 米/秒²,忘记乘摩擦因数。