题目内容
某电视台娱乐节目组在游乐园举行家庭搬运砖块比赛活动,比赛规则是:向行驶中的小车上搬放砖块,且每次只能将一块砖无初速的放到车上,车停止时立即停止搬放,以车上砖块多少决定胜负.已知每块砖质量m=0.8kg,小车上表面光滑且足够长,比赛过程中车始终受恒定牵引力F=25N作用,未放砖块时车以 =2.5m/s匀速前进.某家庭上场比赛时每隔T=1s搬放一块,图中仅画出了比赛开始1s内车运动的v一t图像.(g取10m/s2)求:
(1)小车的质量及车与地面间的动摩擦因数
(2)车停止时车上放有多少砖块
(1)0.25 (2)5块
解析:
(1)开始比赛前车匀速运动,由
F=μMg ①(2分)
放上第一块砖后车减速运动,加速度大小为a1,由图象得
②(2分)
对小车由牛顿第二定律 ③(2分)
由①②③式联立解得M=10kg ④ (1分)
μ=0.25 ⑤ (1分)
(2)放上第一块砖后ls,车的速度为,加速度为
=-T ⑥(1分)
放上第二块砖作用1s后小车的速度为v2
同理
放上第n块砖作用1s后小车的速度为vn,加速度为an
⑦(2分)
⑧(2分)
由以上各式可得⑨(2分)
将a1,a2,…,an代入得:
⑩(2分)
令vn =0,由⑩式解得n=4.5,故小车停前最多可以放5块。(1分)
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