Question

如图所示，高为h的车厢在平直的轨道上匀加速向右行驶，加速度大小为A车厢顶部A点处有油滴滴落到车厢地板上，车厢地板上的O点位于A点的正下方．则油滴滴落点必在O点的________(填“左”或“右”)方，离O点的距离为________．

Answer 1

答案：左,ah/g
解析：

解析：由于惯性，油滴落下时速度不为零，油滴不是做自由落体运动．对油滴研究可以选不同的参考系：一是选地面，油滴做平抛运动；二是选车厢，油滴仍是两种运动的合运动，为匀加速直线运动． 　　站在地面上的人看油滴做平抛运动，设油滴开始下落时车速为v0，即油滴平抛时初速度为v0，设油滴对地水平位移为x，则 　　h＝gt2 　　x＝v0t＝v0 　　地面上观察者看车厢做匀加速直线运动，油滴下落期间位移为 　　s＝v0t＋at2＝v0＋a·2 h/g＝v0＋ah/g 　　油滴相对车厢位移 　　Δs＝s－x＝ah/g 　　Δs＞0，表示车厢位移大于油滴水平位移，所以油滴落在O点左方． 　　若车减速向右，则a为负值，此时Δs＜0，即油滴水平位移大于车厢位移，油滴落在O点右方． 　　若车匀速，a＝0，s＝0，即油滴落在O点． 　　并且，如果加速度a、车厢高度h一定，油滴相对车厢的水平位移Δs就是一个定值，而与车速大小无关，即当车做匀变速直线运动时，不论油滴何时下落，油滴始终落在车厢地板上的同一位置，落地点到O点距离为ah/g． 　　方法归纳：本题也可以用下列解法：以车厢为参考系，则油滴是做竖直方向的自由落体运动和水平方向向左的匀加速直线运动(初速为零)的合运动．人站在车厢中看油滴是匀加速直运动(斜向下)． 　　飞行时间：t＝；相对车厢的位移为：x＝at2＝a· 　　其结果与前一致，并且此方法更为简单．同样，如果车厢匀减速向右，油滴相对于车厢为参考系，是向右的匀加速运动．(初速为零)