Question

一道物理题，求详解

如图所示，水平轨道AB段为粗糙水平面，BC段为一水平传送带，两段相切于B点．一质量为m=1kg的物块（可视为质点），静止于A点，AB距离为s=2m．已知物块与AB段和BC段的动摩擦因数均为μ=0.5，g取10m/s2．
（1）若给物块施加一水平拉力F=11N，使物块从静止开始沿轨道向右运动，到达B点时撤去拉力，物块在传送带静止情况下刚好运动到C点，求传送带的长度；
（2）在（1）问中，若将传送带绕B点逆时针旋转37°后固定（AB段和BC段仍平滑连接），要使物块仍能到达C端，则在AB段对物块施加拉力F应至少多大；
（3）若使物块以初速度v0从A点开始向右运动，并仍滑上（2）问中倾斜的传送带，且传送带以4m/s速度向上运动，要使物体仍能到达C点，求物块初速度v0至少多大．

前两小题没问题，主要是第三小题，感觉答案有问题，答案是：要使物体能到达C点物块初速度最小时有物块滑到C时刚好和传送带有相同速度 vb2-vc2=2al 解得vB=8m/s 物块在AB段做匀减速运动 v02-vb2=2ugs 解得 v0=2根号21
求高手解答，要详细。
到C点速度明明可以是0啊，为什么要和传送带一样？

Answer 1

题没错的话就是答案错了，速度可以是0。
逆推过程。
v1=4m/s s0=2.4m为BC长
(mgsin37°-umgcos37°)s1=1/2mv1^2
s1=4m>s0
(mgsin37°-umgcos37°)s0=1/2mv2^2
v2=2*(12/5)^(1/2)m/s
umgs=1/2*m(v0^2-v2^2)
v0=29.6^(1/2）

Answer 2

(3）物体在斜面上的受力是重力mg，重力沿斜面的分力为F1=mgsin37=0.6mg。支持力FN=mgcos37 摩擦力f=μFN=μmgcos37=0.4mg
在沿斜面方向重力的分力大于摩擦力。若物体在斜面上向上的速度大于皮带轮的速度，则物体做向上的匀减速运动，若物体向上的速度小于皮带轮的速度，则物体相对皮带向下滑，摩擦力方向沿斜面向上，加速度还是沿斜面向下，也是减速运动，这种情况下物体实际是向下滑动的，不能再升高。
所以要使物体能达到c点，则到达c点时的速度最小要为4m/s,否则就要没回斜面下边。
这一点弄懂了，其它问题就好理解了。【到C点速度明明可以是0啊，现在应该知道不是o】
在BC段求加速度：mgsin37+μmgcos37=ma
a=g.方向沿斜面向下。取速度方向为正方向，则取a=-g,代入运动学公式vc2- vb2=2al
得vB=8m/s
下边的运算应该没有问题了吧。

追问

若物体向上的速度小于皮带轮的速度，物体相对皮带向下，相对地面向上，摩擦力向上做正功，但摩擦力小于重力，故仍减速，但依然向上运动，到顶端动能为0，然后根据能量守恒求v0.这样不行吗？到C点速度为什么不能为0还是没理解。（这道题是复习书上的，答案是2根号21，我觉得有问题，问我老师，他说到c点可以是0，我又上网查，这是江苏省镇江市2012届高三5月高考模拟物理试题。那里的答案也是2根号21）求老师指教c点速度为什么是4

Answer 3

问出题人，我现在也在解决这个问题。真不好想。

追问

想出来的话就告诉我，谢谢。q：1012735111