Question

【題目】如圖所示，質量M＝8 kg的小車放在水平光滑的平面上，在小車右端加一F＝8 N的水平拉力，當小車向右運動的速度達到v0＝1.5 m/s時，在小車前端輕輕地放上一個大小不計，質量為m＝2 kg的小物塊，小物塊與小車間的動摩擦因數μ＝0.2，小車足夠長，取g＝10 m/s2。求：

（1）放小物塊后，小物塊及小車的加速度各為多大；

（2）經多長時間兩者達到相同的速度；

（3）從小物塊放上小車開始，經過t＝1.5 s小物塊通過的位移大小為多少？

Answer 1

【答案】（1）2m/s2 0.5 m/s2（2）1s（3）2.1m。

【解析】

（1）對小車和物體受力分析，由牛頓第二定律可得，物塊的加速度：

am=μg=2m/s2

小車的加速度：

（2）由：

amt=υ0+aMt

得：

t=1s

所以速度相同時用的時間為1s．

（3）在開始1s內小物塊的位移：

最大速度：

υ=at=2m/s

在接下來的0.5s物塊與小車相對靜止，一起做加速運動，加速度：

這0.5s內的位移：

所以通過的總位移

s=s1+s2=2.1m．