Question

如圖，靜止在光滑水平面上質量M=10kg的小車，在小車右端施加一水平恒力，當小車向右運動速度達到時，在小車的右端輕放一質量為m=2kg的小物塊，（物塊可視為質點）物塊與小車間的動摩擦因數,求：

  （1）若小車足夠長，經過多長時間兩者具有相同的速度。

 （2）小車至少多長才能保證小物塊不從小車上掉下來。

Answer 1

解析：(1)設小物塊和小車的加速度分別為 ks5u

由牛頓第二定律有：

          ------------------------ ( 1分)

      --------------------( 1分  )

設經過時間二者達到相同的速度，由

解得： --------------------------------------------------------( 2分 )

(2)解:當二者達到相同的速度后，假設二者保持相對靜止，以共同的加速度做勻加速運動，以小物塊和小車整體為研究對象，

由牛頓第二定律的：

  解得：

此時小物塊和小車之間的摩擦力

而小物塊和小車之間的最大靜摩擦力

,所以二者達到相同的速度之后，保持相對靜止。--------

從小物塊放上小車開始，小物塊的位移為 ------（ 1分 ）

小車的位移為   -----------------------------------（1分  ）

小車至少的長度;帶入數據解得  -------------（