Question

如圖所示，在質量為m_B=30kg的車廂B內緊靠右壁，放一質量m_A=20kg的小物體A（可視為質點），對車廂B施加一水平向右的恒力F，且F=120N，使之從靜止開始運動。測得車廂B在最初t=2.0s內移動s=5.0m，且這段時間內小物塊未與車廂壁發生過碰撞。車廂與地面間的摩擦忽略不計。

（1）計算B在2.0s的加速度。

（2）求t=2.0s末A的速度大小。

（3）求t=2.0s內A在B上滑動的距離。

Answer 1

（1）2.5m/s²；（2）4.5m/s；（3）0.5m

解析:

(1)設t=2.0s內車廂的加速度為a_B,由s=  得a_B=2.5m/s².   2分

   (2)對B，由牛頓第二定律：F-f=m_Ba_B, 得f=45N.                          2分

對A據牛頓第二定律得A的加速度大小為a_A=f/m_A=2.25m/s²                2分

所以t=2.0s末A的速度大小為：V_A=a_At=4.5m/s.                         2分

   (3)在t=2.0s內A運動的位移為S_A=,                      2分

A在B上滑動的距離                                   2分