高一物理必修一试题 急需答案 一水平的浅色长传送带上放一煤块,煤块可视为视点,煤块于传送带之间的动摩

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高一物理题:一水平的浅色长传送带上放置一煤块(可视为质点)~

煤块的加速度是μmg=ma,则a=μg。由题意可知μg<a0,以传送带为参考系,煤的相对加速度为μg-a0(为负),方向相反。传送带加速到v0的时间是v0/a0,此时煤块的相对速度是(μg-a0)v0/a0=μgv0/a0-v0。此时的相对位移是(μgv0/a0-v0)^2/2(a0-μg)=(a0-μg)v0^2/2a0^2

然后传送带达到速度v0,以传送带为参考系,煤块的相对加速度就是μg。此时的相对位移是
(a0-μg)^2v0^2/2a0^2μg

总的位移是两者相加:为:v0^2(a0-μg)/2a0μg

在一段极小时间内,s=v*t,时间是相同的,所以速度不同s就不同,s不同的意思就是存在s差,也就是产生了相对位移,即滑动,所以滑不滑动直接看速度一不一样就行了,速度一样就不滑动,不一样就滑动。具体到题目,解决你的疑问就等于问一开始加速时传送带和煤块的速度是否一样。考虑到V=vo+at这个公式,开始时煤和传送带都是静止,也就是vo=0,而时间同样是相同的(传送带运动多久煤就运动多久),所以速度一样不一样就看这俩的加速度是不是一样的,明显可以推断出来传送带的加速度大(首先你要明白在传送带做匀速运动之前,煤块和传送带的加速度都是恒定的),所以从开始就滑动了
给你做了张图,vt图像的,途中红色的是传送带,绿的是煤,灰的那块就是相对滑动的位移(VT图像中面积代表位移),你可以看出来从最开始灰色区域就存在了,然后越来越大等到煤块也达到Vo后,灰色区域封闭住了,此后灰色区域也不在变化,即此后无滑动了
有什么不明白再问

合外力不为零,不能用动量来做。

为什么煤块的加速度小于传送带的加速度,这个问题有点无聊。。。
煤块的加速度由摩擦力提供,摩擦力方向与传送带的加速度的方向相同,
如果煤块的加速度大于传送带的加速度,那么摩擦力方向就与传送带的加速度的方向相反。所以不对。

黑色痕迹的长度就是煤块与传送带的相对位移,所以等于传送带的位移减去煤块的位移。

煤块的加速度(gu)由摩擦力(mgu)提供,摩擦力方向与传送带的速度(匀速V)的方向相同。
mgu=ma a=gu 当煤块运动速度达到传送带的速度V时,煤块与传送带相对静止
摩擦力消失。

传送带上有黑色痕迹”中知,煤块与传送带之间发生了相对滑动,煤块的加速度a小于传送带的加速度a0。根据牛顿定律,可得
a=μg ①
设传送带由静止开始加速到速度等于v0,煤块则由静止加速到v,有
v0 = a0t ②
v = at ③
由于a< a0,故v< v0,煤块继续受到滑动摩擦力的作用。再经过时间t’,煤块的速度由v增加
v0,
有v0=v+at’ ④
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v0的整个过程中,传送带和煤块移动的距离分别为s0和s2,有
s0=1/2a0t^2+vot' ⑤
s=(v0^2)/2a ⑥
传送带上留下的黑色痕迹的长度
l= s0-s ⑦
由以上各式得
l=[v0^2(a0-μg)]/[2μa0g] ⑧


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