题目内容
（本小题12分）在光滑水平地面上，静止着一个质量为M = 4 kg的小车．如图所示，在车的最右端有一个质量为m = 1 kg的大小不计的物体，已知物体与小车之间的动摩擦因数为0．2，小车的长度L = 2 m，
（1）要使物体相对于小车滑动，作用在小车上的水平恒力F至少要多大?
（2）现在用恒定的水平力F = 14 N向右拉动小车，求F拉动3s时，小车的速度多大？ （设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）． （g = 10 m/s2）
【答案】
（1）F至少为10N
（2）9.5m/s
【解析】本题考查力与运动的结合，首先以整体为研究对象，求得加速度后根据运动学公式求解位移和速度，当m脱离小车后两个物体的受力都会发生变化，再次进行受力分析后根据牛顿第二定律和运动学公式求解，具体步骤如下
假设M、m一起向前加速，则加速度a为：
由
得：
以m为研究对象，加速度由静摩擦力提供，最大值为
由
得：
因
，故M、m不可能一起向前加速，m将在M上滑动
以m为研究对象，受力如图：
,
，可得
以M为研究对象，受力如图
得
，设m滑下M时所用时间为t，则
解得
此时小车的速度
M滑下后车的加速度
3s时车的速度
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