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  • 一質(zhì)量M=100kg的平板小車停在光滑水平路面上,車身平板離地面高度h=1.25m.一質(zhì)量m=50kg的小物塊置于車的平板上且距車尾s=1m.已知物塊與平板間的動摩擦因數(shù)μ=0.2.現(xiàn)對車頭施加一大小為500N

    一質(zhì)量M=100kg的平板小車停在光滑水平路面上,車身平板離地面高度h=1.25m.一質(zhì)量m=50kg的小物塊置于車的平板上且距車尾s=1m.已知物塊與平板間的動摩擦因數(shù)μ=0.2.現(xiàn)對車頭施加一大小為500N的水平恒力F作用,一段時間后,物體從車尾滑落并掉至地面上.求:(取g=10m/s2

    (1)物塊在小車上時,物塊和小車的加速度大小分別為多少?
    (2)物塊離開小車時,物塊和小車的速度大小分別為多少?
    (3)物塊落地時和小車的水平距離為多少?
    物理人氣:982 ℃時間:2019-08-20 21:46:07
    優(yōu)質(zhì)解答
    (1)設(shè)物塊與車板間的摩擦力為f,則有
    F-f=M a1
    f=μmg
    解得:a1=4 m/s2
    設(shè)車啟動至物塊離開車板經(jīng)歷的時間為t1,物塊的加速度為a2,則
    f=ma2 
    解得:a2=2 m/s2
    (2)滑塊與平板小車相對滑動過程,有:
    1
    2
    a1t12-
    1
    2
    a2t12=S
    解得:t1=1 s
    物塊離開車板時刻,車和物塊的速度分別
    v1=a1t1=4m/s
    v2=a2t1=2m/s
    (3)物塊離車板后作平拋運(yùn)動,所經(jīng)歷的時間為t2,走過的水平距離為s2,則
    s2=vt2
    h=
    1
    2
    gt22
    解之得:t2=0.5s  s2=1m
    在這段時間內(nèi)車的加速度 a3=
    F
    M
    =5 m/s2
    車運(yùn)動的距離s1=v1t2+
    1
    2
    a3t22=2.625m
    s=s1-s2=1.625 m
    答:(1)物塊滑落前,物塊的加速度大小為2 m/s2,平板車的加速度的大小為4 m/s2
    (2)物塊離開平板車時,車的速度v1為4m/s,物塊的速度v2的大小為2m/s;
    (3)物塊落地點(diǎn)到車尾的水平距離s為1.625 m.
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