题目内容
(1)2m/s2 0.5m/s2 (2)0.75m (3)2.1m
解析试题分析:(1)当小物块开始放在小车上时,两者有相对运动,以小物块为研究对象,由牛顿第二定律得: 解得:
以小车为研究对象,由牛顿第二定律得: 解得:
故小物块的加速度为2m/s2,小车的加速度为0.5m/s2.
(2)物块做初速度为零的匀加速运动,小车做有初速度的匀加速运动,当两者达到相同的速度后,假设两者保持相对静止,以共同的加速度a做匀加速运动.对小物块和小车整体,由牛顿第二定律有:
解得:
此时小物块和小车之间的摩擦力N
而小物块和小车之间的最大静摩擦力N
则有,所以两者达到相同的速度后,两者保持相对静止.
从小物块放上小车开始,到达到共同速度所用时间为t,根据运动学规律得: 解得:
对小物块:
对小车:
所以小车最小长度:
(3)在开始1s内,小物块的位移:
末速度为:
在剩下的时间内,物块与小车相对静止,一起做加速运动,且加速度为:
这0.5s内的位移:
可见从小物块放上小车开始,经过t="1.5" s小物块通过的位移大小为
考点:本题考查牛顿第二定律的应用、匀变速直线运动的速度与时间的关系、匀变速直线运动的位移与时间的关系,同时考查考生对物理过程的分析能力.
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