- 2019天津模拟物理高三
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相关例题：
题目：
【2019天津模拟物理高三】
问题：一个物体在水平传送带上随传送带一起以相同的加速度a = 2.5m/s^2沿水平方向做匀加速直线运动，已知物体与传送带之间的动摩擦因数为μ = 0.2，求物体在传送带上滑行的最远距离。
分析：
物体与传送带之间的摩擦力提供加速度的来源，因此物体在传送带上做匀加速直线运动。当物体的速度达到传送带的速度时，两者之间的相对速度为零，物体在传送带上滑行的距离最大。
已知条件：
1. 物体质量为m，传送带质量为M，加速度为a = 2.5m/s^2
2. 物体与传送带之间的动摩擦因数为μ = 0.2
3. 传送带的速度为v = 6m/s
解题过程：
1. 根据牛顿第二定律，可得到物体的加速度为：$a = mu g = 2.5m/s^{2}$
2. 当物体的速度达到传送带的速度时，两者之间的相对速度为零，此时物体在传送带上滑行的距离最大。设这个距离为x，根据运动学公式可得：$v^{2} = 2ax$
3. 由于物体和传送带之间的摩擦力提供加速度的来源，因此有：$F_{f} = ma$
4. 根据能量守恒定律，物体和传送带之间的摩擦力做功等于系统能量的增加量，即：$Delta E = frac{1}{2}mv^{2} + frac{1}{2}Mv^{2}$
5. 将上述各式代入求解可得：$x = frac{v^{2}}{4a} = frac{6^{2}}{4 times 2.5}m = 4.8m$
答案：物体在传送带上滑行的最远距离为4.8米。
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