题目内容

如图6所示,高为h的车厢在平直轨道上匀减速向右行驶,加速度大小为a,车厢顶部A点处有质量为m油滴落到地板上,若O点位于A点的正下方,则油滴落在地板上的点应在O点左侧还是右侧?离O点距离为多少?油滴下落过程中对地球的作用力大小为多少?

图6

解析:油滴离开车厢上的A点后,由于惯性在水平方向上保持原来的速度,而在竖直方向上做自由落体运动。

在竖直方向上,由hgt2

油滴的下落时间t                                                                        ①

设油滴下落时车的速度为v0,则在时间t内油滴的水平位移x1v0t                 

车的水平位移x2v0tat2                                                                                                                                                      

由①②③得油滴落在O点右侧,距O点的距离为

Δxx1x2at2h

油滴下落时地球对油滴的作用力大小为mg,由牛顿第三定律可知,油滴对地球的作用力大小也是mg

答案:右侧 h mg

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