Question

问两道物理题

1.长为20米的水平传输带以2m/s的速度匀速运动，物体与传输带间的摩擦系数u=0.1。物体从放上传输带A端开始，直到传输带B端所需时间为多少？
2.一机车拉一节车厢，由静止开始在水平铁轨上作匀加速运动，10s内运动40m.，此时将车厢解脱，设机车的牵引力不变，再过10s两车相距60m,两车质量之比为多少？阻力不计

Answer 1

1、物体由A到B可能会进行两个阶段，一个是加速阶段，一个是匀速运动阶段。
加速度为由F=ma=umg有：则a=ug=0.1*10=1 m/s^2
设加速时间为t1,匀速时间为t2。由v=at1有：则：t1=v/a=2/1=2 s
加速所运动的距离为：S1=0.5at1^2=0.5*1*2^2=2 m
匀速距离为：S2=S-S1=20-2=18 m
所以 t2=S2/v=18/2=9 s
传输带B端所需时间为：t=t1+t2=2+9=11 s
2、设车的质量为M，车厢质量为m。
车厢没有解脱前：由S1=0.5*a1*t1^2得
a1=2S/t^2=2*40/10^2=0.8 m/s^2
由 F=(M+m)a1=0.8*（M+m）
v1=a1*t=0.8*10=8 m/s
车厢没有解脱后：因为牵引力不变，我们设车的加速度为a2，车厢的作匀速运动。
有：a2=F/M=0.8（M+m）/M
车去的距离为：S2=v1t+0.5*a2*t^2。 车厢走的距离为S3=v1*t
再过10s两车相距60m有：S2-S3=60 m
即 ：v1t+0.5*a2*t^2-v1*t=8*10+0.5*0.8（M+m）/M *10^2 - 8*10=60
即：0.5*0.8（M+m）/M *10^2 =60
有：（M+m）/M=1.5
即有：M：m=2：1

Answer 2

只谈解题思路：
1。物体刚放在传送带上时，水平方向的速度是0，而要达到与传送带相同的速度则要依靠摩察力获得加速度：umg=ma;则a=ug (1). S1=(1/2)*gt1*t1 (2) v=at1 (3)由1。2。3可解出S1和t
当物体速度与传送带一致时后一段的距离S2做匀速运动。S2＝vt2. (4) 而S＝S1＋S2
2。车厢没有解脱前：F=(M+m)a1,S1=(1/2)*a1*t1*t1车厢解脱后，机车在牵引力作用下做匀加速，车厢做匀速运动。F=M*a2. S2=v*t2+(1/2)*a2*t2*t2, v=a1*t1, S3=vt2. S2-S3=60.
M*a2＝(M+m)a1 ＝＝》a2＝(M+m)a1/M

Answer 3

1. 解:a=F合/m=μmg/m=μg=0.1×10m/s2=1 m/s2,该物体加速到V=2 m/s所需时间
t=V/a=2m/s÷1 m/s2=2s,所走过位移S1=V2/2a=4m,剩余位移s2 =20m-4m=16m,t2 = s2/v=16m÷2m/s=8s, 时间t=2s+8s=10s
2.根据动量守恒定律求解:v2=