题目内容
【题目】一水平的浅色长传送带上放置一煤块(可视为质点)),初始时,传送带与煤块都是静止的,现让传送带以恒定的加速度开始运动,则在摩擦力的作用下,煤块获得的加速度为
(
为重力加速度),当传送带速度到达
后,便以此速度做匀速直线运动.经过一段时间,煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后,相对于传送带不再滑动.求此黑色痕迹的长度?
【答案】
【解析】根据“传送带上有黑色痕迹”可知,煤块与传送带之间发生了相对滑动,煤块的加速度小于传送带的加速度
,根据牛顿运动定律,可得:
,设经历时间
,传送带由静止开始加速到速度等于
,煤块则由静止加速到
,有
;
.由于
,故
,煤块继续受到滑动摩擦力的作用.再经过时间
,煤块的速度由
增加到
,有:
,此后,煤块与传送带运动速度相同,相对于传送带不再滑动,不再产生新的痕迹.
设在煤块的速度从0增加到的整个过程中,传送带和煤块移动的距离分别为
和
,有
.
.
传送带上留下的黑色痕迹的长度 .
由以上各式得.
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