Question

【題目】如圖所示，靜止在水平地面上的平板車，質量M＝10kg，其上表面離水平地面的高度h＝1.25m。在離平板車左端B點L＝2.7m的P點放置一個質量m＝1kg的小物塊(小物塊可視為質點)。某時刻對平板車施加一水平向右的恒力F＝50N，一段時間后小物塊脫離平板車落到地面上。(車與地面及小物塊間的動摩擦因數均為μ＝0.2，取g＝10m/s2)求：

(1)小物塊從離開平板車至落到地面上所需時間；

(2)小物塊離開平板車時的速度大��；

(3)小物塊落地時，平板車的位移大小。

Answer 1

【答案】(1)0.5 s　(2)6 m/s　(3)15.975 m

【解析】【試題分析】物體從離開平板車做平拋運動即可求的下落時間,分別利用牛頓第二定率求的加速度，在利用運動學公式即可求的速度,物塊滑落后做平拋運動，小車繼續做勻加速運動，由平拋運動知識、牛頓第二定律、勻變速運動的位移公式可以求出物塊落地點到車尾的水平距離s．

(1)小物塊從離開平板車至落到地面為平拋運動

(2)小物體在平板車上向右做加速直線運動的加速度為

小物體向右運動位移為

小物體離開平板車的速度為v1=a1t1

平板車的加速度為

平板車向右的位移為

x2-x1=L

聯立解得v1=6m/s

x2=11.7m

(3)物體離開平板車后平板車的加速度為

平板車在兩者分離后的位移為

平板車總位移為x=x2+x3

解得x=15.075m