问题
计算题
如图所示，有一水平传送带以2m/s的速度匀速运动，两端的间距为10m，现将一可视为质点的物体轻轻地放在传送带的一个端点A上，若物体与传送带间的动摩擦因数为0.5，求该物体在传送带上的运动时间为多少？（g=10m/s2）
答案
解：以传送带上轻放物体为研究对象，在竖直方向受重力和支持力，在水平方向受滑动摩擦力，做V0=0的匀加速运动
据牛顿第二定律：F=ma
有水平方向：f=ma ①
竖直方向：N－mg=0 ②
f=μN ③
由式①②③解得：a=5m/s2
设经时间t1，物体速度达到传送带的速度
据匀加速直线运动的速度公式：Vt=V0+at ④
解得：t1=0.4s
时间t1内物体的位移：S1=
at2=
×5×0.42=0.4＜10m
物体位移为0.4m时，物体速度与传送带速度相同，物体0.4s后无摩擦力，开始做匀速运动S2=V2t2 ⑤
因为：S2=S－S1=10－0.4=9.6m，V2=2m/s
代入式⑤得：t2=4.8s
则传送10m所需时间为：t=0.4+4.8=5.2s