Question

如圖所示，質量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，當小車向右運動的速度達到1.5m/s時，在小車前端輕輕地放上一個大小不計，質量為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，求從小物塊放上小車開始，

（1）小物塊運動的加速度是多少？小車運動的加速度變?yōu)槎嗌伲?/p>

（2）當小車和小物塊獲得共同速度時，共同速度多大？

（3）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F_f的作用下加速，加速度為a_m =  = 2m/s²，從靜止開始運動。

小車在推力F和f的作用下加速，加速度為a_M =  = 0.5m/s²，

（2）初速度為υ₀ = 1.5m/s，設經(jīng)過時間t₁，兩者達到共同速度υ，則有：υ = a_mt₁ = υ₀+a_Mt₁?

代入數(shù)據(jù)可得：t₁ = 1s，υ= 2m/s?

（3）在這t₁時間內(nèi)物塊向前運動的位移為s₁ = a_mt = 1m。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的作用下運動的加速度為a，則F =（M+m）a  得a = 0.8m/s²。在剩下的時間t₂ = t-t₁ = 0.5s時間內(nèi)，物塊運動的位移為s₂ =υt₂+at²，得s₂ = 1.1m．

可見小物塊在總共1.5s時間內(nèi)通過的位移大小為s = s₁+s₂ = 2.1m。

解析:

略