Question

【題目】如圖所示，質(zhì)量M＝10kg的小車(chē)放在水平光滑的平面上，在小車(chē)左端施加一水平推力F＝10N，當(dāng)小車(chē)向右運(yùn)動(dòng)的速度達(dá)到7m/s時(shí)，在小車(chē)前端輕輕地放上一個(gè)大小不計(jì)、質(zhì)量為m＝2kg的小物塊，物塊與小車(chē)間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2，小車(chē)足夠長(zhǎng)g取10m/s2，則：

(1)放上小物塊后，小物塊及小車(chē)的加速度各為多大；

(2)經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間兩者達(dá)到相同的速度；

(3)從小物塊放上小車(chē)開(kāi)始，經(jīng)過(guò)t＝8s小物塊通過(guò)的位移大小為多少？

Answer 1

【答案】(1)2m/s2，0.6m/s2；(2)5s；(3)58.75m。

【解析】

(1)放上小物塊后，小物塊受到向右的滑動(dòng)摩擦力，則物塊的加速度為

am＝＝μg＝2m/s2

小車(chē)受到向左的滑動(dòng)摩擦力以及向右的推力F，則小車(chē)的加速度

aM＝＝0.6m/s2

(2)速度相等時(shí)，由

amt＝v0+aMt

得

t＝5s

(3)在開(kāi)始5s內(nèi)小物塊的位移

s1＝amt2＝25m

最大速度

v＝amt＝10m/s

在接下來(lái)的3s物塊與小車(chē)相對(duì)靜止，一起做加速運(yùn)動(dòng)且加速度

a＝＝m/s2

這3s內(nèi)的位移

s2＝vt′+at′2＝33.75m

經(jīng)過(guò)t＝8s小物塊通過(guò)的總位移

s＝s1+s2＝58.75m