如圖所示,質(zhì)量M=8kg的小車放在水平光滑的平面上,在小車左端加一水平推力F=8N,當(dāng)小車向右運(yùn)動(dòng)的速度達(dá)到1.5m/s時(shí),在小車前端輕輕地放上一個(gè)大小不計(jì),質(zhì)量為m=2kg的小物塊,物塊與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2,小車足夠長.求:
(1)小物塊剛放上小車時(shí),小物塊及小車的加速度各為多大?
(2)經(jīng)多長時(shí)間兩者達(dá)到相同的速度?
(3)從小物塊放上小車開始,經(jīng)過t=1.5s小物塊通過的位移大小為多少?(取g=10m/s
2).
(1)對(duì)小車和物體受力分析,由牛頓第二定律可得,
物塊的加速度:a
m=μg=2m/s
2小車的加速度:
aM==0.5 m/s
2 .
(2)由:a
mt=υ
0+a
Mt
得:t=1s
所以速度相同時(shí)用的時(shí)間為1s.
(3)在開始1s內(nèi)小物塊的位移:
s1=amt2=1m最大速度:υ=at=2m/s
在接下來的0.5s物塊與小車相對(duì)靜止,一起做加速運(yùn)動(dòng),加速度:
a=
=0.8m/s
2這0.5s內(nèi)的位移:S
2=Vt+
at
2=1.1m
所以通過的總位移s=s
1+s
2=2.1m.