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)
先求两者相对静止时的最大加速度
,由牛顿第二定律知![]()
当
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)
当
,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
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