Question

（11分）如圖所示，長L＝1.5m、高h=0.45m、質量為M=10kg的長方體木箱，在水平面上向右做直線運動。當木箱的速度v₀=3.6m/s時，對木箱施加一個方向水平向左的恒力F=50N，并同時將一個質量m=1kg的小球輕放在距木箱右端L/3的P點（小球可視為質點，放在P點時相對于地面的速度為零），經過一段時間，小球脫離木箱落到地面。已知木箱與地面的動摩擦因數為0.2，而小球與木箱之間的摩擦不計，取g=10m/s²。求：
（1）小球從離開木箱開始至落地所用的時間。
（2）小球放上P點后，木箱向右運動的最大位移。
（3）小球離開木箱時木箱的速度。

Answer 1

（1）0.3s
（2）0.9m
（3）2.8m/s

（1）小球作自由落體，
（2）小球放到木箱上后，　　木箱向右運動的最大位移為：
（3）X₁＜1m，所以小球不會從木箱的左端掉下，木箱向左的加速度，
木箱向左運動的距離為x₂時，運動的時間為t₂，　得：t₂=1.0s。V=a₂t₂=2.8m/s