解题思路:传送带与煤块均做匀加速直线运动,黑色痕迹为相对滑动形成的;分别求出有相对运动时,煤块及传送带的位移则可以求出相对位移.
(1)由于煤块与传送带之间的发生相对滑动产生黑色痕迹,黑色痕迹即为相对滑动的位移大小.
f=μmg=0.2×5N=1N.
(2)煤块运动的加速度为a=μg=2m/s2;煤块与传送带相对静止所用时间t=
v
a=
6
2=3s,
通过的位移x=
.
vt=
6
2×3m=9m;
在煤块与传送带相对滑动的时间内:传送带由静止加速到6m/s所用时间t1=
△v
a0=
6
3s=2s
在相对滑动过程中,传送带匀速运动的时间t2=t-t1=1s,
则传送带的位移x′=
v
2t1+vt2=
6
2×2+6×1m=12m,
则相对滑动的位移△x=x′-x=12-9m=3m.
答:(1)此过程中煤块所受滑动摩擦力的大小为1N;
(2)黑色痕迹的长度为3m.
点评:
本题考点: 牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系.
考点点评: 本题中传送带及煤块均做匀加速直线运动,故在解题时要注意分别针对两个物体的运动进行分析;求出在达到相对静止时间内的位移,则可求出相对位移.