Question

如图所示，质量M = 8kg的小车放在水平光滑的平面上，在小车左端加一水平恒力F，F = 8N，当小车向右运动的速度达到1.5m/s时，在小车前端轻轻地放上一个大小不计，质量为m = 2kg的小物块，物块与小车间的动摩擦因数μ = 0.2，小车足够长．求从小物块放上小车开始，经过t = 1.5s小物块通过的位移大小为多少？（取g = 10m/s²）。

 

Answer 1

【答案】

2.1m

【解析】

试题分析：开始一段时间，物块相对小车滑动，两者间相互作用的滑动摩擦力的大小为．物块在的作用下加速，加速度为．

小车在推力F和的作用下加速，加速度为．

初速度为，设经过时间，两者达到共同速度v，则有：?

代入数据可得：，?

在这时间内物块向前运动的位移为．以后两者相对静止，相互作用的摩擦力变为静摩擦力将两者作为一个整体，

在F的作用下运动的加速度为a，则  得．

在剩下的时间时间内，物块运动的位移为，得．

可见小物块在总共1.5s时间内通过的位移大小为．

考点：牛顿第二定律的应用

点评：本题小物块运动分成两个阶段，两个阶段的加速度不相同，第二个阶段物体和小车相对静止。