题目内容

如图所示,质量M=8kg的小车放在光滑水平面上,在小车左端加一水平推力F=8N,当小车向右运动的速度达到1.5m/s时,在小车前端轻轻地放上一个大小不计,质量为m=2kg的小物块,物块与小车间的动摩擦因数为0.2,小车足够长。求:

(1)小物块刚放上小车时,小物块及小车的加速度各为多大?
(2)经多长时间两者达到相同的速度?共同速度是多大?
(3)从小物块放上小车开始,经过t=1.5s小物块通过的位移大小为多少?(取g=l0m/s2). 

2m/s2   0.5m/s2   1s  2m/s    2.1m

解析试题分析:(1) 小物块刚放上小车时,由于它们速度不同,它们之间产生相对滑动,它们之间的滑动摩擦力:
由牛顿第二定律:
物块的加速度          2分
小车的加速度         2分
(2)设经过时间t1,两者达到共同速度v ,有          2分
可得:t1=1s       1分
v=2m/s       1分
⑶物块在t1时间内向前运动的位移:
以后相对静止,将两者作为整体,在F的作用下运动的加速度为a,
由牛顿第二定律:F=(M+m)a  得a=0.8m/s2
在剩下的时间t2=t-t1=0.5s  物块运动的位移为:=1.1m
则小物块在1.5s时间内通过的位移大小为:x=x1+x2=2.1m.
考点:本题考查牛顿运动定律、匀变速直线运动规律。

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