Question

在火车站、飞机场常用如图所示的平板车搬运货物，平板车车身长为L，在电瓶车牵引力的作用下以速度v做匀速直线运动．某时刻，将一货物包（不计大小）无初速地放在平板车最右端，同时增大电瓶车的牵引力使车速保持不变，货物包与平板车间的动摩擦因数为μ，过程在货物包始终未翻滚．求为避免货物包从车上掉下，车速v不能大于多少？

Answer 1

分析：货物包在平板车上做匀加速直线运动，平板车做匀速直线运动，抓住两者位移之差等于平板车长时，速度相同，结合牛顿第二定律和运动学公式求出车速的最大值．

解答：解：设经过时间t货包物与车相等静止，此时货包物刚好到达车的左端．
对车有：s₁=vt
对货包物有：s=

v

2

t 
根据牛顿第二定律得，a=

μmg

m

=μg，
则v=at=μgt
由位移关系：s₁-s₂=L
联立以上各式得  v=

2μgL

依题意：车速v＜

2μgL

．
答：车速不能大于

2μgL

．

点评：本题考查了匀变速直线运动的公式和推论，以及牛顿第二定律，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁．