Question

【题目】如图所示，质量m=1kg、长L= 3m的平板车，其光滑上表面距离水平地面的高度h=0.2m，以速度v0=5m/s向右做匀速直线运动，A、B是其左右两个端点。从某时刻起对平板车施加一个大小为4N的水平向左的恒力F，并同时将一个小球轻放在平板车上的P点（可视为质点），PB。经过一段时间，小球从平板车脱离落到地面上。不计空气阻力，g取10m/s2。求：

(1)小球从放到平板车上开始至落到地面所用的时间；

(2)小球落地瞬间，平板车的速度多大。

Answer 1

【答案】（1）0.7s；（2）2.2m/s

【解析】

（1）对平板车施加恒力 F 后，平板车向右做匀减速直线运动，车向左的加速度大小

平板车向右减速到 0，位移

所以小球从 A 端落下

小球到达左端 A 时，车向右的位移

此时车向右的速度

小球到达左端 A 所用时间设为 t1 ，则

小球离开车后做自由落体运动，设下落时间为t2，

联立解得：

所以小球从放到平板车上开始至落到地面所用的时间t=t1+t2=0.7s

（2）小球落地瞬间，平板车的速度 v2=v1-at2

联立解得：v2 =2.2m/s