Question

【題目】如圖所示，靜止在水平地面上的平板車(chē)，質(zhì)量M＝10kg，其上表面離水平地面的高度h＝1.25m。在離平板車(chē)左端B點(diǎn)L＝2.7m的P點(diǎn)放置一個(gè)質(zhì)量m＝1kg的小物塊(小物塊可視為質(zhì)點(diǎn))。某時(shí)刻對(duì)平板車(chē)施加一水平向右的恒力F＝50N，一段時(shí)間后小物塊脫離平板車(chē)落到地面上。(車(chē)與地面及小物塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ＝0.2，取g＝10m/s2)求：

(1)小物塊從離開(kāi)平板車(chē)至落到地面上所需時(shí)間；

(2)小物塊離開(kāi)平板車(chē)時(shí)的速度大��；

(3)小物塊落地時(shí)，平板車(chē)的位移大小。

Answer 1

【答案】(1)0.5 s　(2)6 m/s　(3)15.975 m

【解析】【試題分析】物體從離開(kāi)平板車(chē)做平拋運(yùn)動(dòng)即可求的下落時(shí)間,分別利用牛頓第二定率求的加速度，在利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式即可求的速度,物塊滑落后做平拋運(yùn)動(dòng)，小車(chē)?yán)^續(xù)做勻加速運(yùn)動(dòng)，由平拋運(yùn)動(dòng)知識(shí)、牛頓第二定律、勻變速運(yùn)動(dòng)的位移公式可以求出物塊落地點(diǎn)到車(chē)尾的水平距離s．

(1)小物塊從離開(kāi)平板車(chē)至落到地面為平拋運(yùn)動(dòng)

(2)小物體在平板車(chē)上向右做加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的加速度為

小物體向右運(yùn)動(dòng)位移為

小物體離開(kāi)平板車(chē)的速度為v1=a1t1

平板車(chē)的加速度為

平板車(chē)向右的位移為

x2-x1=L

聯(lián)立解得v1=6m/s

x2=11.7m

(3)物體離開(kāi)平板車(chē)后平板車(chē)的加速度為

平板車(chē)在兩者分離后的位移為

平板車(chē)總位移為x=x2+x3

解得x=15.075m