题目内容
【题目】在粗糙水平面上,一电动玩具小车以
=4m/s的速度做匀速直线运动,其正前方平铺一边长为L=0.6m的正方向薄板,小车在到达薄板前某处立即刹车,靠惯性运动s=3m的距离后沿薄板一边的中垂线平滑地冲上薄板。小车与水平面以及小车与薄板之间的动摩擦因数均为
薄板与水平面之间的动摩擦因数
,小车质量为M为薄板质量m的3倍,小车可看成质点,重力加速度
,求:
(1)小车冲上薄板时的速度大小;
(2)小车刚冲上薄板到停止时的位移大小。
【答案】(1)2m/s(2)1.25m
【解析】试题分析:(1)根据牛顿第二定律得,小车在水平面上刹车的加速度大小为:
.
根据速度位移公式得:
,
解得:
.
(2)小车对薄板的摩擦力f1=μ1Mg=2M=6m,地面对薄板的摩擦力为:
,
因为
,知薄板相对地面发生相对滑动.
小车在薄板上匀减速直线运动的加速度大小为:a2=a1=2m/s2,
薄板做匀加速直线运动的加速度为:
,
两者速度相等经历的时间为
,有:
,
解得:
,
此时两者发生的相对位移为:
,
代入数据解得:
,
此时小车的位移为:
,
相等的速度![]()
然后两者一起做匀减速直线运动,匀减速运动的加速度为:
,
则一起匀减速直线运动的位移为:
,
所以小车从刚冲上薄板到停止时的位移大小为:
.
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