Question

（14分）如右圖所示，一輛上表面光滑的平板小車長(zhǎng)L＝2 m，車上左側(cè)有一擋板，緊靠擋板處有一可看成質(zhì)點(diǎn)的小球．開始時(shí)，小車與小球一起在水平面上向右做勻速運(yùn)動(dòng)，速度大小為v₀＝5 m/s.某時(shí)刻小車開始剎車，加速度大小a＝4 m/s².經(jīng)過一段時(shí)間，小球從小車右端滑出并落到地面上．求：

(1)從剎車開始到小球離開小車所用的時(shí)間；
(2)小球離開小車后，又運(yùn)動(dòng)了t₁＝0.5 s落地．小球落地時(shí)落點(diǎn)離小車右端多遠(yuǎn)？

Answer 1

(1) t＝1 s.(2)Δx＝2.375 m.

(1)剎車后小車做勻減速運(yùn)動(dòng)，小球繼續(xù)做勻速運(yùn)動(dòng)，設(shè)經(jīng)過時(shí)間t，小球離開小車，經(jīng)判斷知此時(shí)小車沒有停止運(yùn)動(dòng)，則x_球＝v₀t （2分）x_車＝v₀t－at²（2分）
x_球－x_車 ＝L（2分）
代入數(shù)據(jù)可解得：t＝1 s.（1分）
(2)經(jīng)判斷小球離開小車又經(jīng)t₁＝0.5 s落地時(shí)，小車已經(jīng)停止運(yùn)動(dòng)．設(shè)從剎車到小球落地，
小車和小球總位移分別為x₁、x₂，則：  x₁＝（2分）
x₂＝v₀(t＋t₁)（2分）
設(shè)小球落地時(shí)，落點(diǎn)離小車右端的距離為Δx，則：    Δx＝x₂－(L＋x₁)（2分）
解得：Δx＝2.375 m. （1分）
本題考查力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，小球水平方向不受外力，小車剎車后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，而小球保持原來速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，由兩物體的位移差為L(zhǎng)可求得運(yùn)動(dòng)時(shí)間，小球飛出后做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)豎直高度求運(yùn)動(dòng)時(shí)間，由兩物體水平方向的運(yùn)動(dòng)求得距離差值
點(diǎn)評(píng)：高中物理主要有兩大問題，由受力判斷運(yùn)動(dòng)或由運(yùn)動(dòng)求解受力問題，已知受力判斷運(yùn)動(dòng)的步驟是先分析受力，再由受到的力判斷運(yùn)動(dòng)過程，轉(zhuǎn)化為運(yùn)動(dòng)學(xué)問題求解