Question

如圖所示，質(zhì)量M = 8kg的小車放在水平光滑的平面上，在小車左端加一水平恒力F，F(xiàn) = 8N，當(dāng)小車向右運(yùn)動的速度達(dá)到1.5m/s時，在小車前端輕輕地放上一個大小不計，質(zhì)量為m = 2kg的小物塊，物塊與小車間的動摩擦因數(shù)μ = 0.2，小車足夠長（取g = 10m/s²）。求：

（1）從小物塊放上小車開始，經(jīng)過多長時間小物塊開始相對小車靜止？此時二者速度多大？

（2）從小物塊放上小車開始，經(jīng)過t = 1.5s小物塊通過的位移大小為多少？

Answer 1

（1）開始一段時間，物塊相對小車滑動，兩者間相互作用的滑動摩擦力的大小為F_f = μmg = 4N  物塊在Ff的作用下加速，加速度為a_m =  = 2m/s²（1分），從靜止開始運(yùn)動．小車在推力F和f的作用下加速，加速度為a_M =  = 0.5m/s²，（2分）

初速度為υ₀ = 1.5m/s

設(shè)經(jīng)過時間t₁兩者達(dá)到共同速度，則有：（2分）

代人數(shù)據(jù)可得：（2分）

（2）在t₁時間內(nèi)物塊向前運(yùn)動的位移為（1分）

以后兩者相對靜止，相互作用的摩擦力變?yōu)殪o摩擦力將兩者作為一個整體，在F的作用下運(yùn)動的加速度為a，則F =（M+m）a  得a = 0.8m/s²（2分）

在剩下的時間t₂ = t-t₁ = 0．5s時間內(nèi)，物塊運(yùn)動的位移為s₂ =υt₂+at²，

得s₂ = 1.1m．（1分）

所以物塊在1.5s時間內(nèi)通過的位移大小為：（2分）

用其它方法解的只要過程和結(jié)果正確就給滿分