Question

【題目】如圖所示，有一長度x=1m、質(zhì)量M=10kg的平板小車，靜止在光滑的水平面上，在小車一端放置一質(zhì)量m=4kg的小物塊，物塊與小車間的動摩擦因數(shù)μ=0.25，要使物塊在2s內(nèi)運動到小車的另一端，求作用在物塊上的水平力F是多少？（g取10m/s2）

Answer 1

【答案】解：小車和物塊的運動情況如圖所示，在物塊運動到小車右端的過程中，小車發(fā)生的位移為x1，物塊發(fā)生的位移為x2，取向右為正，以小車為研究對象，由牛頓第二定律得：

μmg=Ma1…①

由勻變速運動的公式得：

x1= a1t2…②

以物塊為研究對象，由牛頓第二定律得：

F﹣μmg=ma2…③

由勻變速運動的公式得：x2= a2t2…④

由題意得：

x2﹣x1=x…⑤

由①②③④⑤帶入數(shù)據(jù)得：F=16N

答：施加在小物塊上的水平向右的拉力大小應為16N．

【解析】分別以小車和物塊為研究對象，進行受力分析，根據(jù)牛頓第二運動定律，求出加速度。物塊在小車上從一端運動到另一端，說明物塊的對地位移于曉春的對地位移之差，等于小車的長度。