Question

如圖所示，質(zhì)量M=100kg的平板車(chē)靜止在水平路面上，車(chē)身平板離地面的高度h=1.25m。質(zhì)量m=50kg的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）置于車(chē)的平板上，到車(chē)尾的距離b=1.0m，物塊與車(chē)板間、車(chē)板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為=0.20。今對(duì)平板車(chē)施一水平恒力，使車(chē)向右行駛，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)向右行駛的距離=2.0m。求：

（1）物塊在車(chē)板上滑行時(shí)間；
（2）對(duì)平板車(chē)施加的水平恒力F；
（3）物塊落地時(shí)，落地點(diǎn)到車(chē)尾的水平距離。（取g=10m/s²）

Answer 1

（1）t₁=1s    （2）F=800N  （3）1.75m

解析
試題分析：（1）對(duì)物塊有：s₁=s₀-b，f₁=µmg=ma₁，s₁=a₁t₁²/2，可得t₁=1s
（2）對(duì)小車(chē)有：

F-µmg-µ(M+m)g=Ma₂
S₀=a₂t₁²/2
則有F=800N
（3）v₁=a₁t₁=2m/s
V₂=a₂t₂=4m/s
h=gt²/2   t=0.5s
對(duì)物塊有：s₁^’=v₁t=1m
對(duì)小車(chē)有：F-µmg=Ma₂   s₂^’=v₂t+a₂^’t²/2=2.75m
Δs=s₂^’-s₁^’=1.75m
考點(diǎn)：本題考查牛頓第二定律、相對(duì)運(yùn)動(dòng)和運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系。