Question

【題目】如圖所示，質(zhì)量M＝10kg的小車放在水平光滑的平面上，在小車左端施加一水平推力F＝10N，當小車向右運動的速度達到7m/s時，在小車前端輕輕地放上一個大小不計、質(zhì)量為m＝2kg的小物塊，物塊與小車間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，小車足夠長g取10m/s2，則：

(1)放上小物塊后，小物塊及小車的加速度各為多大；

(2)經(jīng)多長時間兩者達到相同的速度；

(3)從小物塊放上小車開始，經(jīng)過t＝8s小物塊通過的位移大小為多少？

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摩擦力，則物塊的加速度為

am＝＝μg＝2m/s2

小車受到向左的滑動摩擦力以及向右的推力F，則小車的加速度

aM＝＝0.6m/s2

(2)速度相等時，由

amt＝v0+aMt

得

t＝5s

(3)在開始5s內(nèi)小物塊的位移

s1＝amt2＝25m

最大速度

v＝amt＝10m/s

在接下來的3s物塊與小車相對靜止，一起做加速運動且加速度

a＝＝m/s2

這3s內(nèi)的位移

s2＝vt′+at′2＝33.75m

經(jīng)過t＝8s小物塊通過的總位移

s＝s1+s2＝58.75m