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1、第24题解法列举 2006年高考物理全国卷I第24题解法列举试题:24.(19分)一水平的浅色长传送带上放置一煤块(可视为质点),煤块与传送带之间的动摩擦因数为。初始时,传送带与煤块都是静止的。现让传送带以恒定的加速度a0开始运动,当其速度达到v0后,便以此速度做匀速运动。经过一段时间,煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后,煤块相对于传送带不再滑动。求此黑色痕迹的长度。解法一:(国标) 根据“传送带上有黑色痕迹”可知,煤块与传送带之间发生了相对运动,煤块的加速度a小于传送带的加速度a0。根据牛顿定律,可得  
2、; (1) 设经历时间t1,传送带由静止开始加速到速度等于v0,煤块则由静止加速到v,有: v0=a0t1 (2) v=at1 (3) 由于a<a0,故v<v0,煤块继续受到滑动摩擦力的作用。再经过时间t,煤块的速度由
3、v增加到v0,有: v0=v+at (4) 设在煤块的速度从0增加到v0的整个过程中,传送带和煤块位移分别为s0和s,有: (5) (等效式:)  
4、; (6) (等效式:) 传送带上留下的黑色痕迹的长度 (7)解法二:(直接法)设传送带加速到的时间为 (1) 设煤块加速到的时间为 &
5、nbsp; (2) 等效式:运用动量定理 (3)皮带运动的总位移:S1= (4) 等效式:S1=煤块运动的位移: (5) 等效式: 或运用动能定理 黑色痕迹
6、长度: (6) 由以上各式得: (7) 解法三:(图像法)煤块的加速度: (1) 煤块加速到v0 的时间: (2) (以上两式的等效式:)传送皮带加速到v0 的时间: (3) 由此
7、可得煤块与传送带运动过程的vt图像如图所示:黑色痕迹的长度可用图中阴影部分的面积计算得到: (4) 等效式:=梯形OABC面积-三角形OBC面积= (5) 解法四:(相对运动法) 以传送带为参照,煤块相对于传送带向后先作匀加速运动再作匀减速运动: 匀加速阶段: 相对加速度大小:
8、(1) 相对初速度: 加速时间: (2) &nb
9、sp; 相对位移: (3) 等效式: 匀减速阶段:相对加速度大小: (4)
10、 相对末速度: 设减速时间为 则有: &nbs
11、p; (5) 等效式: 相对位移: (6) 等效式: 黑色痕迹长度: &n
12、bsp; (7) 综合以上多式得: (8) 说明:1 匀加速阶段相对末速度,结合和,两式等效(3)式与(6)式用相对速度随时间变化图像,v相t图如图所示:结合与两式,等效(3)(6)(7)式。解法五:(综合法) 煤块:从速度从0加速到V0的位移为 (1) 传送带:从速度从0加速到V0的位移为 (2) 由图像结合几何关系可得: (3)