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传送带:达到共速的时间与位移
水平传送带以 2 米/秒运行,物体以 0.5 米/秒初速放上(摩擦系数 0.2,g 取 10),求达到共速的时间与位移。
直接答案
达到共速需 0.75 秒,位移 0.9375 米
分步解答
- a = μg = 0.2×10 = 2滑动摩擦力提供加速度
- t = Δv/a = |2−0.5|/2 = 0.75速度差被摩擦力逐秒抹平
- s = |v带² − v₀²|/(2a) = 0.9375达到共速前的位移
为什么这样做
滑动摩擦力提供恒定加速度 a = μg。物体一直加速到与传送带同速为止;时间由 Δv/a 给出,位移由 (v² − v₀²)/(2a) 给出。
常见错误
- 位移用 Δv²/(2a)(错,应为 (v² − v₀²)/(2a))。
- 忘记共速后就不再加速。