题目内容

一质量m=50kg的滑块,以v0=10m/s的初速度从左端冲上静止在光滑的水平面上的长为L=12m,高为h=1.25m的平板车,滑块与车间的动摩擦因数为μ=0.3,平板车质量为M=150kg
(1)滑块冲上小车后小车的加速度
(2)判断滑块能否滑离小车;若能滑离,求滑块落地时距车右端的水平距离,若不能滑离求滑块相对车静止时离车右端的距离

解:物块滑上车后作匀减速运动的加速度为a1,车做匀加速运动的加速度为a2
由牛顿第二定律得μmg=ma1
μmg=Ma2
解得a1=3m/s2
a2=1m/s2
由匀变速运动规律得
v0t-a1t2-a2t2=L
v1=v0-a1t
v2=a2t
因v1>v2,即滑块速度大于车速,假设正确,滑块能从车上滑离,
滑块离开小车之后做平抛运动 h=g
落地时物块与车间距离为x=v1t2-v2t2
解得x=1m.
分析:(1)对物体和小车受力分析,由牛顿第二定律可以求得小车的加速度的大小,
(2)根据牛顿第二定律可以求得物体和小车的加速度的大小,由运动学的规律可求得物体在小车上运动的距离,从而可以判断物体要滑离小车,离开小车之后,物体将做平抛运动,由平抛运动的规律可以求得落地时物块与车间距离.
点评:本题考查了牛顿第二定律和匀变速直线运动的规律,对物体受力分析,确定物体的运动的状态,在根据匀变速直线运动的规律来求解即可.
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