Question

这道高中物理题第二个小问题不明白，请高手详细讲解分析，谢谢啦!

Answer 1

（1）参考答案1.25m，过程略
（2）参考答案v>=根号21.5m/s
2.5-0.5根号12.8<=t<=0.5+0.4根号21.5
这里应能预想到皮带的两种情况，临界点为5m/s
a、如果皮带速度v<5m/s，则物理的运动为：刚开始受到重力斜向下分力+滑动摩擦力斜向下，做加速度为10m/s2的减速运动，运动距离为1.25-v^2/20，直到速度降为皮带速度v，之后受到重力斜向下分力+滑动摩擦力斜向上，做加速度为2m/s2的减速运动，直到速度降为0，运动距离为v^2/4。这里就对皮带速度v有要求了，要求两端距离之和必须>=3.05m，即当物理速度降为0的时候正好落在D，由此得v>=根号21.5m/s
b、皮带速度v>=5m/s，此情况很简单，物理受到重力斜向下分力+滑动摩擦力斜向上，做加速度为2m/s2的减速运动，易得无论速度为多大只要>=5m/s，都能到D端。
时间为a情况的临界点的速度根号21.5m/s时最慢，最快不能超过b情况（b情况皮带所有速度到达D点的时间均相等），得2.5-0.5根号12.8<=t<=0.5+0.4根号21.5
题外话：这里由于条件，可知物理进入斜面后受到的斜面方向的摩擦力（方向不定）为40N，重力沿斜面向下的分力为60N，v>=根号21.5m/s，如果楼主感兴趣，可以算下把这两个力的大小对换的话结论会如何变化，参考答案为只要皮带在动，无论速度多大，都能到达D端。