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题目:
【高三物理三模】
【问题】:一个物体在水平传送带上随传送带一起以相同的加速度a向右加速运动,已知物体与传送带的摩擦因数为μ,求物体在传送带上滑动的距离s。
【分析】:
1.物体与传送带之间的摩擦力使物体向右滑动,同时传送带也向右移动了一段距离s。
2.物体在传送带上滑动时受到的摩擦力为:f = μmg
3.物体和传送带之间的相对位移为零,因为它们具有相同的加速度和速度。
【解答】:
物体在传送带上滑动时受到的摩擦力为:f = μmg
物体和传送带之间的加速度相同,设它们达到相同的速度所用的时间为t,则有:
s = (a/2)t²
由于物体和传送带之间的相对位移为零,所以有:
s = s’ + s”
其中s’为传送带的位移,s”为物体的位移。
s’ = (a/2)t²
s” = vt + (1/2)at²
将上述公式代入上式可得:
s = (a/2)t² + (v + a)t = (v + a)t + a(t - v/a)²
其中v为物体和传送带的共同速度。
物体在传送带上滑动的距离s为:s = (v + a)t - a²t²/2μg。
【答案】:物体在传送带上滑动的距离s为:s = (v + a)t - a²t²/2μg。