题目内容
【题目】如图所示，一质量m1=0.2kg的足够长平板小车静置在光滑水平地面上，质量m2=0.1kg的小物块（可视为质点）置于小车上A点，其与小车间的动摩擦因数μ=0.40，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．现给小物块一个方向水平向右、大小为v0=6m/s的初速度，同时对小物块施加一个方向水平向左、大小为F=0.6N的恒力．取g =10m/s2．求：
（1）初始时刻，小车和小物块的加速度大小；
（2）经过多长时间小物块与小车速度相同？此时速度为多大？
（3）小物块向右运动的最大位移．
【答案】（1）10m/s2 （2）1.0m/s （3）2.0m
【解析】（1）小物块受到向左的恒力和滑动摩擦力做匀减速运动，小车受摩擦力向右做匀加速运动．设小车和小物块的加速度大小分别为a1、a2，由牛顿第二定律得：
对小车： 
解得： 
对小物块： 
解得： 
（2）设经过时间t小车与小物块速度相同，设速度为v1，由运动学公式得
对小车： 
对小物块： 
解得：t = 0.5 s
（3）假设当两者达到共同速度后相对静止，系统只受恒力F1作用，设系统的加速度为a3，则由牛顿第二定律得
解得： 
此时小车所需要的静摩擦力为
=0.4N
因为
，所以两者将一起向右做匀减速运动．
小物块第一段的位移： 
小物块第二段的位移： 
所以，小物块向右运动的最远位移为： 
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