如圖所示，有一水平傳送帶以2 m/s的速度勻速運(yùn)動，現(xiàn)將一物體輕輕放在傳送帶上，若物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.5，則傳送帶將該物體傳送10 m的距離所需時(shí)間為多少？(取g＝10 m/s²)

圖3－5－16

【解析】：以傳送帶上輕放的物體為研究對象，如圖在豎直方向受重力和支持力，在水平方向受滑動摩擦力，做v₀＝0的勻加速運(yùn)動．

據(jù)牛頓第二定律有

水平方向：f＝ma①

豎直方向：N－mg＝0②

f＝μN(yùn)③

由式①②③解得a＝5 m/s²

設(shè)經(jīng)時(shí)間t₁，物體速度達(dá)到傳送帶的速度，據(jù)勻加速直線運(yùn)動的速度公式

v_t＝v₀＋at④

解得t₁＝0.4 s

時(shí)間t₁內(nèi)物體的位移

x₁＝at＝×5×0.4² m＝0.4 m<10 m

物體位移為0.4 m時(shí)，物體的速度與傳送帶的速度相同，物體0.4 s后無摩擦力，開始做勻速運(yùn)動

x₂＝v₂t₂⑤

因?yàn)?i>x₂＝x－x₁＝10 m－0.4 m＝9.6 m，v₂＝2 m/s

代入式⑤得t₂＝4.8 s

則傳送10 m所需時(shí)間為

t＝t₁＋t₂＝0.4 s＋4.8 s＝5.2 s.

如圖所示，國際花樣滑冰錦標(biāo)賽男女雙人自由滑項(xiàng)目中，我國著名選手申雪、趙宏博在決賽中的一個(gè)瞬間，他們正以相同的速度v₀在光滑冰面上前進(jìn)，當(dāng)趙宏博用力將申雪向后推出后，申雪單腿沿直線勻速運(yùn)動后繼而做出優(yōu)美的旋轉(zhuǎn)動作，若趙宏博以相對自己的速度v向后推出申雪，問趙宏博的速度變?yōu)槎啻螅?設(shè)趙宏博的質(zhì)量為M，申雪的質(zhì)量為m)?

【解析】：設(shè)他們前進(jìn)的方向?yàn)檎�方向，以冰面為參考系，推出后，趙宏博的動量為Mv_男，申雪相對冰面的速度為－(v－v_男)，根據(jù)動量守恒定律得：

(M＋m)v₀＝Mv_男－m(v－v_男)

解得v_男＝v₀＋.

如圖所示，國際花樣滑冰錦標(biāo)賽男女雙人自由滑項(xiàng)目中，我國著名選手申雪、趙宏博在決賽中的一個(gè)瞬間，他們正以相同的速度v₀在光滑冰面上前進(jìn)，當(dāng)趙宏博用力將申雪向后推出后，申雪單腿沿直線勻速運(yùn)動后繼而做出優(yōu)美的旋轉(zhuǎn)動作，若趙宏博以相對自己的速度v向后推出申雪，問趙宏博的速度變?yōu)槎啻螅?設(shè)趙宏博的質(zhì)量為M，申雪的質(zhì)量為m)?

【解析】：設(shè)他們前進(jìn)的方向?yàn)檎�方向，以冰面為參考系，推出后，趙宏博的動量為Mv_男，申雪相對冰面的速度為－(v－v_男)，根據(jù)動量守恒定律得：

(M＋m)v₀＝Mv_男－m(v－v_男)

解得v_男＝v₀＋.

如圖所示，有一水平傳送帶以2 m/s的速度勻速運(yùn)動，現(xiàn)將一物體輕輕放在傳送帶上，若物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.5，則傳送帶將該物體傳送10 m的距離所需時(shí)間為多少？(取g＝10 m/s²)

圖3－5－16

【解析】：以傳送帶上輕放的物體為研究對象，如圖在豎直方向受重力和支持力，在水平方向受滑動摩擦力，做v₀＝0的勻加速運(yùn)動．

據(jù)牛頓第二定律有

水平方向：f＝ma①

豎直方向：N－mg＝0②

f＝μN(yùn)③

由式①②③解得a＝5 m/s²

設(shè)經(jīng)時(shí)間t₁，物體速度達(dá)到傳送帶的速度，據(jù)勻加速直線運(yùn)動的速度公式

v_t＝v₀＋at④

解得t₁＝0.4 s

時(shí)間t₁內(nèi)物體的位移

x₁＝at＝×5×0.4² m＝0.4 m<10 m

物體位移為0.4 m時(shí)，物體的速度與傳送帶的速度相同，物體0.4 s后無摩擦力，開始做勻速運(yùn)動

x₂＝v₂t₂⑤

因?yàn)?i>x₂＝x－x₁＝10 m－0.4 m＝9.6 m，v₂＝2m/s

代入式⑤得t₂＝4.8 s

則傳送10 m所需時(shí)間為

t＝t₁＋t₂＝0.4 s＋4.8 s＝5.2 s.