Question

【题目】如图所示，在质量为mB=30kg的车厢B内紧靠右壁，放一质量mA=20kg的小物体A（可视为质点），对车厢B施加一水平向右的恒力F，且F=120N，使之从静止开始运动．测得车厢B在最初t=2.0s内移动s=5.0m，且这段时间内小物块未与车厢壁发生过碰撞．车厢与地面间的摩擦忽略不计．

（1）计算B在2.0s的加速度．
（2）求t=2.0s末A的速度大小．
（3）求t=2.0s内A在B上滑动的距离．

Answer 1

【答案】
（1）解：设t=2.0s内车厢的加速度为aB，由s= 得aB=2.5m/s2．

答：B在2.0s的加速度为2.5m/s2；

（2）解：对B，由牛顿第二定律：F﹣f=mBaB，得f=45N．

对A据牛顿第二定律得A的加速度大小为aA= =2.25m/s2

所以t=2.0s末A的速度大小为：VA=aAt=4.5m/s．

答：t=2.0s末A的速度大小为4.5m/s；

（3）解：在t=2.0s内A运动的位移为SA= ，

A在B上滑动的距离△s=s﹣sA=0.5m

答：t=2.0s内A在B上滑动的距离为0.5m．

【解析】（1）根据匀变速直线运动规律，直接求出加速度。
（2）根据上一问求出的加速度，利用牛顿第二运动定律，求出摩擦力，再求出a物体的加速度利用加速度和速度之间的关系求出速度。
（3）利用匀变速直线运动规律，求出物体位移再利用位移关系，求相对应关系。