将一粉笔头轻放在以2m/s的恒定速度运动的传送带上,传送带上留下一条长度为4m的划线(粉笔头只要相对于传送带运动就能划线);若使该传送带改做匀减速运动,加速度为1.5m/s2,并且在传

将一粉笔头轻放在以2m/s的恒定速度运动的传送带上,传送带上留下一条长度为4m的划线(粉笔头只要相对于传送带运动就能划线);若使该传送带改做匀减速运动,加速度为1.5m/s2,并且在传送带开始做匀减速运动的同时,将另一粉笔头轻放在传送带上,该粉笔头在传送带上能留下一条多长的划线?
物理人气:390 ℃时间:2020-03-24 09:50:01
优质解答
设粉笔头与传送带之间的动摩擦因数为μ.
第一个粉笔头打滑时间t,则依据
  传送带比粉笔头位移大L1v1t−
v1t
2
L1

得t1=
2L
v1
=4s
  粉笔头的加速度a1=
v1
t
=
2
4
m/s2=0.5m/s2

a1=
μmg
m
=μg
  解得 μ=0.05
第二个粉笔头先加速到与传送带速度相同,设二者达到的相同速度为v,由运动等时性得
 
v1v
a2
v
a1

解得v=0.5m/s
此过程传送带比粉笔头多走s1
v21
v2共
2a2
-
v2共
2a1
=1m,划痕长度为1m.
由于a2>μg,故二者不能共同减速,粉笔头以μg的加速度减速到静止.传送带的加速度大,先停下来.
粉笔头减速到零的过程粉笔头比传送带多走s2
v2共
2a1
v2共
2a2
1
6
m
,划痕长度为
1
6
m.
可见,粉笔头相对于传送带先后划1m,后又向前划
1
6
m
,故第二个粉笔头在传送带上留下的划痕长度仍为1m. 
答:第二粉笔头在传送带上留下的划痕长度为1m.
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