题目内容
【题目】如图所示,光滑地面上,有一质量为M=10Kg的木箱停在水平路面上,木箱M高h=1.25m,一质量m=5kg的小物块置于M的上表面,它距后端A点的距离为x0=2m,已知m与M之间的动摩擦因数为u1=0.3.现对木箱M施一水平向右的大小恒为F=70N的作用力,木箱开始运动,最后小物块m会离开M后落至水平地面,运动中小物块m可视为质点.求
(1)刚开始运动时,木箱M和小物块m的加速度
(2)小物块m离开木箱M时的速度
(3)小物块m从开始运动到落地时,木箱M运动的位移.
【答案】
(1)
解:物体间的摩擦力f=μmg=15N,
根据牛顿第二定律:f=mam,F﹣f=MaM
解得: ,aM=5.5m/s2
(2)
解:由运动学公式: ,
解得:t= s,
所以vm=amt=3 m/s,vM=aMt= m/s
(3)
解:物块离开木箱后落地时间t',
,
解得:t'=0.5s,
离开物块后木箱的加速度aM',
则:F=MaM',
解得: ,
木箱的位移
【解析】以m为研究对象进行分析,m在车板上的水平方向只受一个摩擦力f的作用,所以m从A点运动到B点,做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律及运动学基本公式求出运动到B点的速度、位移等,以小车为研究对象,根据牛顿第二定律求出平板车的加速度;根据运动学基本公式求出位移.
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