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带速 6 米/秒,物块以 10 米/秒滑上
水平传送带以 6 米/秒匀速运行。一个小物块以 10 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 2 秒,位移 16 米
分步解答
- a = μg = 0.2×10 = 2滑动摩擦力提供加速度
- t = Δv/a = |6−10|/2 = 2速度差被摩擦力逐秒抹平
- s = |v带² − v₀²|/(2a) = 16达到共速前的位移
为什么这样做
物块比传送带快,滑动摩擦力与物块运动方向相反,物块做匀减速运动,速度降到 6 米/秒后与传送带共速。
常见错误
- 以为物块更快就会一直冲在前面,不会减速到带速。
- 用 (10 − 6) ÷ 10 = 0.4 秒求时间,忘记加速度是 μg = 2 米/秒²。