题目内容

如图所示,小车质量M为2.0kg,它与水平地面摩擦力忽略不计,物体质量m为0.5kg,物体与小车间的动摩擦因数为0.3。求:

 (1)小车在外力作用下以的加速度向右运动时,物体受摩擦力多大?

 (2)欲使小车产生的加速度,需给小车提供多大的水平推力?

 (3)若要使物体m脱离小车,则至少用多大的水平力推小车?

 (4)若小车长L=1m,静止小车在8.5N水平推力的作用下,物体由车的右端向左滑动,则滑离小车需多长时间?(物体m看作质点)

 

 

【答案】

先求两者相对静止时的最大加速度,由牛顿第二定律知

时,物体与小车相对静止,静摩擦力产生了加速度

由牛顿第二定律得

                                                     (2分)

,物体与小车发生了相对滑动,物体对小车的摩擦力大小为

        

 

对小车,由牛顿第二定律得

所以,需给小车提供的推力为                       (2分)

(3)要使物块m脱离小车,则必须有

由牛顿第二定律得

解得

即至少用7.5N的力推小车。                         (2分)

由于F=8.5N,大于水平推力7.5N,所以物体会滑落,

对小车由牛顿第二定律:

物体的加速度

物体m的位移         ①

小车的位移               ②

又因为                   ③

联立①②③得运动时间                    (4分)

【解析】略

 

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