Question

物理摩擦力问题

一水平方向足够长的传送带以恒定的速度v1沿顺时针方向运动，传送带右端有一与传送带等高的光滑水平面，物体以速率v2沿直线向左滑上传送带后，经过一段时间又返回光滑水平面上，这时速率为v2’，则下列说法中正确的是（）？
（A）若v1<v2,则v2’=v1
（B）若v1>v2,则v2’=v2
（C）不管v2多大,总有v2’=v2
（D）只有v1=v2时,才有v2’=v1

为什么选B，不理解

Answer 1

请考虑两者速率相等的点。
若v1<v2，即物体进入速度大于皮带速度。那么在皮带中间某点两者速度相等，后面的过程为物体与传送带同速度匀速运动。所以返回时速率与皮带速率相等，v2’=v1。A正确
若v1>v2，即物体进入速度小于皮带速度。那么在皮带上不存在两者速度相等的点，也即物体的速率始终小于皮带的速率。根据对称性（进入是末速度为零的匀减速，加速度为－μg；返回是初速度为零的匀加速，加速度为μg），这种情况物体进入的速率必然等于出来的速率。B正确
而若v1＝v2，两者速率相等的点就在进入的地方，此时也有进入的速率等于出来的速率。

Answer 2

只有v1>v2，在传送带向左的加速度a方向才会向右，物体做匀减速运动，至速度减为0，然后再以加速度a向右滑动，直至返回光滑水平面；向左运动和向右运动的加速度相同，走过的位移一相同，当然到光滑水平面上的速度也会相同。

Answer 3

A