题目内容

如图所示,长L=1.5 m,高h=0.45 m,质量M=10 kg的长方体木箱,在水平面上向右做直线运动.当木箱的速度v0=3.6 m/s时,对木箱施加一个方向水平向左的恒力F=50 N,并同时将一个质量m=l kg的小球轻放在距木箱右端的P点(小球可视为质点,放在P点时相对于地面的速度为零),经过一段时间,小球脱离木箱落到地面.木箱与地面的动摩擦因数为0.2,其他摩擦均不计.取g=10 m/s2.求:

⑴小球从离开木箱开始至落到地面所用的时间;

⑵小球放到P点后,木箱向右运动的最大位移;

⑶小球离开木箱时木箱的速度.

⑴设小球从离开木箱开始至落到地面所用的时间为t,由于,          ①(1分)

s.                                                     ②(2分)

⑵小球放到木箱后相对地面静止,木箱的加速度为m/s2.③(2分)

  木箱向右运动的最大位移为m                                ④(2分)

x1<1 m,故小球不会从木箱的左端掉下.                                    (1分)

木箱向左运动的加速度为m/s2                      ⑤(2分)

设木箱向左运动的距离为x2时,小球脱离木箱m              ⑥(1分)

设木箱向左运动的时间为t2,由,得s                 ⑦(1分)

小球刚离开木箱瞬间,木箱的速度方向向左,                                (1分)

大小为m/s                                                ⑧(1分)

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