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題目:
【題目描述】
一個質量為m的小球,從高度為h處自由下落,進入一個寬度足夠大的水平傳送帶,傳送帶的速度恒為v。已知小球在傳送帶上受到的滑動摩擦力大小為傳送帶速度的2倍,方向相反。小球在傳送帶上運動的時間為t,求小球在傳送帶上運動的位移大小。
【解題思路】
1. 小球自由下落,根據自由落體運動規律求出小球到達傳送帶時的速度;
2. 小球在傳送帶上受到滑動摩擦力作用,根據牛頓第二定律求出加速度;
3. 根據運動學公式求出小球在傳送帶上運動的時間和位移。
【答案】
解:小球自由下落,根據自由落體運動規律有:
h = 1/2gt2
小球到達傳送帶時速度為:
v = gt
小球在傳送帶上受到滑動摩擦力作用,根據牛頓第二定律有:
a = 2v/m = 2g
根據運動學公式有:
s = vt - 1/2at2
帶入數據解得:s = 3v2/4g
【注意事項】
本題需要注意傳送帶的速度方向和加速度方向的關系,以及小球的運動方向和位移方向的關系。同時需要注意時間公式的使用條件。