Question

【題目】如圖所示，在質量為mB=30kg的車廂B內緊靠右壁，放一質量mA=20kg的小物體A（可視為質點），對車廂B施加一水平向右的恒力F，且F=120N，使之從靜止開始運動．測得車廂B在最初t=2.0s內移動s=5.0m，且這段時間內小物塊未與車廂壁發生過碰撞．車廂與地面間的摩擦忽略不計．

（1）計算B在2.0s的加速度．
（2）求t=2.0s末A的速度大小．
（3）求t=2.0s內A在B上滑動的距離．

Answer 1

【答案】
（1）解：設t=2.0s內車廂的加速度為aB，由s= 得aB=2.5m/s2．

答：B在2.0s的加速度為2.5m/s2；

（2）解：對B，由牛頓第二定律：F﹣f=mBaB，得f=45N．

對A據牛頓第二定律得A的加速度大小為aA= =2.25m/s2

所以t=2.0s末A的速度大小為：VA=aAt=4.5m/s．

答：t=2.0s末A的速度大小為4.5m/s；

（3）解：在t=2.0s內A運動的位移為SA= ，

A在B上滑動的距離△s=s﹣sA=0.5m

答：t=2.0s內A在B上滑動的距離為0.5m．

【解析】（1）根據勻變速直線運動規律，直接求出加速度。
（2）根據上一問求出的加速度，利用牛頓第二運動定律，求出摩擦力，再求出a物體的加速度利用加速度和速度之間的關系求出速度。
（3）利用勻變速直線運動規律，求出物體位移再利用位移關系，求相對應關系。