题目内容

【题目】如图所示,在水平地面上向右做直线运动的木板,长度L=6m,质量M=10kg,其上表面水平光滑且距地面高h=1.25m,A、B是其左右两端点,在A端施加大小F=50N、方向水平向左的恒力。在t=0时刻,木板的速度大小v0=7.2m/s、方向水平向右,此时将一个质量m=1kg的小球轻放在木板上距离B端处的P点(小球可视为质点,释放时对地的速度为零)。经过一段时间,小球脱离木板并落到地面。已知木板与地面间的动摩擦因数μ=0.2,空气阻力不计,取g=10m/s2,求:

(1)从t=0时起,木板能继续向右运动的最大距离x1;

(2)小球从t=0时起到离开木板时所经历的时间t′;

(3)从t=0时起到小球离开木板落地时为止,木板的位移大小x。

【答案】(1)3.6m(2)3s(3)5.175m

【解析】

(1)小球相对于地面不动,小车先向右做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律求出匀减速直线运动加速度,求出小车减速到零的时间和位移;

(2)由前面的结果,判断小球是否离开平板车,若未离开平板车,则小车又向左做匀加速直线运动,再根据牛顿第二定律求出加速度,再求出小球离开平板车时小车的位移,从而得出小球离开平板车的时间。

(3)小球离开平板车做自由落体运动,根据求出小球落地的时间。求出小车在小球做自由落体运动时间内的位移,结合小车向右运动的位移和向左运动的位移,求出小车的位移。

解:(1)小球放到平板车后相对地面静止,小车的加速度为:

小车向右运动的距离为:

小于,所以小球不会从车的左端掉下。可知木板能继续向右运动的最大距离是

(2)小车向右运动的时间为:

小车向左运动的加速度为:

小车向左运动的距离为:

小车向左运动的时间为:

小球从轻放到平板车开始至离开平板车所用的时间:

故小球从轻放到平板车开始至离开平板车所用的时间为

(3)小球从离开平板车开始至落到地面所用的时间:

小球刚离开平板车瞬间,小车的速度方向向左,大小为:

小球离开车子后,车的加速度为:

小球刚离开平板车到落地,车子向左运动的距离为:

代入数据可得:

从小球轻放上平板车到落地瞬间,平板车的位移大小:

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网