Question

如圖，長L=1.4m，高h(yuǎn)=1.25m，質(zhì)量M=30kg的小車在水平路面上行駛，車與路面的動摩擦因數(shù)μ₁=0.01，當(dāng)速度v=1.2m/s時，把一質(zhì)量為m=20kg的鐵塊輕輕地放在車的前端（鐵塊視為質(zhì)點），鐵塊與車上板間動摩擦因數(shù)μ₂=0.02，問：（g=10m/s²）
（1）鐵塊與小車分離時鐵塊和小車的速度分別為多少？
（2）鐵塊著地時距車的尾端多遠(yuǎn)？

Answer 1

【答案】分析：運用牛頓運動定律、勻變速直線運動的規(guī)律及平拋運動的規(guī)律來分析運動軌跡，即可解決此類問題．
解答：解：（1）鐵塊開始做勻加速運動：a_鐵=μ₂g=0.2m/s²
小車做勻減速運動：a_車==0.3m/s²
當(dāng)鐵塊滑落時：s_車-s_鐵=L

解得t=2s
滑落時：v_鐵=a_鐵t=0.4m/s；
     v_車=v-a_車t=0.6m/s
   （2）滑落后，鐵塊做平拋運動，小車向前做減速運動
a_車′=-μ₁g=-0.1m/s²

所以=0.0875m
答：鐵塊與小車分離時鐵塊的速度是0.4m/s，小車的速度是0.6m/s，鐵塊著地時距車的尾端0.0875m．
點評：此題考察了牛頓運動定律、勻變速直線運動和平拋運動的知識，將運動軌跡細(xì)化，根據(jù)不同的運動規(guī)律分別求解即可解決此類題目．