Question

一平板車(chē)，質(zhì)量M=100 kg，停在水平路面上，車(chē)身的平板離地面的高度h=1．25 m，一質(zhì)量m=50 kg的小物塊置于車(chē)的平板上，它到車(chē)尾端的距離b= l．00 m，與車(chē)板間的動(dòng)摩擦因數(shù)= 0．20，如圖所示，今對(duì)平板車(chē)施一水平方向的恒力，使車(chē)向前行駛，結(jié)果物塊從車(chē)板上滑落，物塊剛離開(kāi)車(chē)板的時(shí)刻，車(chē)向前行駛的距離=2．0 m，求物塊落地時(shí)，落地點(diǎn)到車(chē)尾的水平距離s。不計(jì)路面與平板車(chē)間以及輪軸之間的摩擦，取。

Answer 1

【解析】題目描述的物理過(guò)程如圖所示，設(shè)作用于平板車(chē)的水平恒力為F，物塊與車(chē)板間的摩擦力為f，自車(chē)啟動(dòng)至物塊離開(kāi)車(chē)板經(jīng)歷的時(shí)間為t，在這過(guò)程中，車(chē)的加速度為，物塊的加速度為，則根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有

     ①

         ②

        ③

     ④

        ⑤

由②⑤式得=2

由③④式得=4

則N =500 N

物塊離開(kāi)車(chē)板瞬間的速度為m/s =2 m/s

此時(shí)車(chē)速為m/s =4 m/s

物塊離車(chē)后以v為初速度做平拋運(yùn)動(dòng)經(jīng)時(shí)間了落地，走過(guò)的水平距離為，即

        ⑥

      ⑦

由此解得

       

       在這段時(shí)間內(nèi)，車(chē)的加速度為

      

車(chē)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，走過(guò)的距離為

則。