Question

高中物理倾斜传送带问题

高中物理倾斜传送带问题不知道图片清不清晰…
我想问传送带运转速度为什么是4m/s？就是为什么要用米袋速度减到V1再减到0这种情况求运转速度，用第二种米袋一直加速度向上的情况求运转速度不行吗？
时间什么情况最短什么时候最长？





Answer 1

当然是可以的，但这样求出来的速度不是最小的。不符合问题所问。4m/s是运算结果怎么算上面很清楚了，我就讲下这是怎么回事好了。
首先我想第一问应该已经证明了米袋在传送带不运转的情况下是没办法到达顶端的。这样就必须借助传送带的帮助了。谈到传送带和物体之间的运动我们就不得不考虑两者之间的速度关系。当传送带速度小于物体速度时由于传送带速度慢于物体速度它就会拖物体的后腿也就是对物体有使之减速的摩擦力当传送带速度快于物体时传送带会拉物体，给物体一个加速的加速度，好了，我们再来看看这个问题，这里的传送带是倾斜的，这一类题目大多数都会设置成传送带与物体间的摩擦力小于重力使物体沿斜面下滑的分速度（这里就是如此）为了解这道题我们首要考虑的问题是传送带与物体谁的速度快，首先假设传送带速度慢于物体的速度（因为传送带最慢的速度才是题目要求的极值）由题中所给的数据一定能够解出这个值来，如果传送带速度时快于物体速度的那么这个解出来的值就是假根或者与一直相矛盾的，反之假设成立。不论上述结果如何物体都会减速，如果不成立，直接当做匀减速算就完事了。成立的话就会涉及到速度减小到小于传送带速度的情况，在这种情况下，传送带对物体的摩擦力会反向也就是说物体的加速度改变了，这个加速度我们必须再计算一次才能得到。这也是为什么题中求了两次的缘故。为了使传送带速度尽可能小，物体的速度应该是刚到D点就为零了。在以上的运动过程中物体总共运动了传送带长度的距离。于是由以上这些条件我们可以解出传送带的速度。时间最长的情况第问已经解出来了，至于为什么，因为它的平均速度最慢（它平均加速度最大以至于末速度都为零了，倘若传送带速度再大一点那么物体一定有大于零的末速度）时间最短是什么时候呢？上面的分析也已经指出来了，就是传送带速度一开始就比物体快的情况，这个时候平均加速度最小（这个题目中为-2）也就是说只需要当做普普通通的匀减速运动处理就能算出来了。以上是分析内容，完全手打的，如果有不懂还可以追问。