Question

【題目】如圖所示，ABCD為離水平地面高h=0.8m的水平矩形平臺，AB邊長，邊長，平臺表面光滑，某時刻一個質量m1=0.5kg的小球從A點沿AD邊以初速度開始運動，同時對小球施加一個沿AB邊的水平恒力F=4N，當小球到達BC邊上的P點時撤去外力F。在小球到達P點的同時，C點正下方E點處有一質量為m2=0.4kg的滑塊在一個與水平面呈夾角斜向上的外力作用下，以速度在地面上沿EF開始勻速直線運動，滑塊與水平地面動摩擦因數(shù)為，結果小球與滑塊恰好在EF邊上的Q點（未畫出）相遇。小球和滑塊均可視為質點，不計空氣阻力。取g=10m/s2，求：

（1）小球到達P點時速度的大小和方向；

（2）小球從開始運動到與滑塊相遇經(jīng)歷的時間；

（3）外力大小。

Answer 1

【答案】（1），與AB方向成夾角 （2） （3）

【解析】

（1）小球從A到達P用時，

平行于AB方向上：，

解得

速度

平行于AD方向上位移

其合速度，與AB方向成夾角.

（2）小球從P到落地用時，

，解得

沿BC方向運動

恰好等于，故小球落地時恰好到Q點，

故球從開始運動到與滑塊相遇經(jīng)歷的時間

（3）滑塊運動到Q，經(jīng)歷時間，沿EF方向運動距離

故

由與水平面夾角為，

對于滑塊，根據(jù)平衡條件有：

又

聯(lián)立得：