题目内容
【题目】如图所示，质量M= 4kg的小车放在光滑的水平面上，在小车右端加一水平恒力F=6N，当小车向右运动的速度达到2m/s时，在小车前端轻轻放上一个大小不计、质量m= 1kg的小物块，物块与小车间的动摩擦因数μ=0.2，物块始终没有离开小车，g取10m/s2．求：
（1）小物块没放在小车上，小车速度达到2m/s所需要的时间；
（2）小物块在小车上滑动的时间；
（3）要使物块始终没有离开小车，小车至少多长？
【答案】(1)
s; (2)2s; (3)2m
【解析】
(1)以小车为研究对象，小物块没放在小车上时，根据牛顿第二定律有：
F=Ma1
v0=a1t1
联立可得，小车运动的时间为：
t1=s．
(2)对小物块，根据牛顿第二定律得：
μmg=ma2
代入数据解得：
a2＝μg＝2m/s2
v1=a2t2
对小车，根据牛顿第二定律得：
F-μmg=Ma3
代入数据解得：
a3＝1m/s2
v2=v0+a3t2，
小物块与小车之间不发生相对滑动有：
v1=v2，
联立，代入数据解得
v1=v2=4m/s
即小物块在小车上滑动的时间为2s．
(3)小车运动的位移为：
代入数据解得：
s1=6m
小物块的位移为：
代入数据解得：
s2=4m
则小物块在车上滑动的距离为：
L=s1-s2=6-4m=2m
即小车最小长度为2m．
阅读快车系列答案
【题目】水的沸点随水面压强的增大而升高，其关系如下表所示.
沸点 t(℃) | 100 | 105 | 110 | 115 | 120 | 125 | 130 | 135 | 140 |
压强 p(kPa) | 100 | 120 | 140 | 170 | 200 | 235 | 270 | 315 | 360 |
根据这一原理制成高压锅，锅盖密封良好，盖上有一个排气孔，上面倒扣一个限压阀，利用其重力将排气孔压住，以增大锅内气体压强．加热后，当锅内气压达到一定值时，气体就会把限压阀顶起，使高压气体从孔中喷出，保持锅内稳定高压．有一个高压锅限压阀直径D＝2.0 cm，排气孔直径d＝0.3 cm，某地使用时水的沸点能达到130 ℃，已知外界压强为1.0×105Pa．求该高压锅限压阀的质量．（保留两位有效数字）
