题目内容

【题目】一平板车,质量M100 kg,停在水平路面上,车身的平板离地面的高度h1.25 m,一质量m50 kg的物块置于车的平板上,它到车尾端的距离b1.00 m,与车板间的动摩擦因数μ0.20.如图所示,今对平板车施一水平向右的恒力F=500N,使车向前行驶,结果物块从车板上滑落.不计路面与平板车间以及轮轴之间的摩擦,取g10 m/s2

(1)物块刚离开车板的时刻,车向前行驶的距离s0为多少?

(2)求物块落地时,落地点到车尾的水平距离s为多少?

【答案】(1)2m (2)1.625m

【解析】(1)m为研究对象进行分析,m在水平方向只受一个摩擦力f的作用f=μmg
根据牛顿第二定律知f=ma1
a1=μg=0.20×10m/s2=2m/s2
如图,

对平板车M,在m未滑落之前,水平方向受二力作用,即F和物块对平板车的摩擦力f,二者方向相反,平板车加速度为a2,由牛顿第二定律得:F-f=Ma2
解得a2=4m/s2

当木块滑离小车时:

解得:t1=1s

此时车向前的位移:

(2)运动到B物块的速度υB为:

此时平板车的速度为 v2=a2t1=4×1=4m/s
mB处滑落时,以υB为初速度做平抛运动,落到C的水平距离为s1,下落时间为t2
h= gt22

s1=vBt2=2×0.5m=1.0 m
m从平板车的B点滑落以后,平板车水平方向只受F作用,而做加速度为
a3的匀加速运动,由牛顿第二定律得:F=Ma3

mB滑落到C点的时间t=0.5s内,M运动距离s2s2v2t+ a3t22.625m
物块落地时,落地点到车尾的水平距离ss=s2-s1=2.625-1m=1.625m

练习册系列答案
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根据上图可得出干电池的电动势E=____V,内电阻r=______(保留两位有效数字)。④实验中,随着滑动变阻器滑片的移动,电压表的示数U以及干电池的输出功率P都会发生变化,图3的各示意图中正确反映P—U关系的是(_________)

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