如图所示,质量为m=1kg,长为L=3m的平板车,其上表面距离水平地面的高度为h=0.2m,以速度v0=5m/s向右做匀速直线运动,A、B是其左右两个端点.从某时刻起对平板车施加一个大小为4N的水平向左的恒力F,并同时将一个小球轻放在平板车上的P点(小球可视为质点,放在P点时相对于地面的速度为零),.经过一段时间,小球从平板车左端的A点脱离平板车落到地面上.不计所有摩擦力,g取10m/s2.
求(1)小球从放到平板车上开始至落到地面所用的时间;
(2)小球落地瞬间,平板车的速度多大?
网友回答
解:
(1)车加速度?a==4m/s2???????????????????????????????
从开始到脱离平板车时间为t1,则:
v0t1-at12=L??????????????
代入数值解得:
t1=0.5s??
或?t1=-2.0s(舍去)????????
小球脱离小车做自由落体运动时间为t2:
h=gt22??????????????????????
代入值解得:
t2=0.2s????????????????????????????????
总时间:
t=t1+t2=0.7s???????????????????????????????
(2)小球落地瞬间平板车速度:v=v0-at=5-4×0.7=2.2m/s????????
答:
(1)小球从放到平板车上开始至落到地面所用的时间0.7s
(2)小球落地瞬间,平板车的速度为2.2m/s
解析分析:(1)小球静止,平板车做匀减速直线运动,小车运动,小球脱离平板车,由此可以求得脱离时间,脱离后小球做自由落体,由此可以求得下落时间,两者相加为总时间.
(2)小车一直做匀减速直线运动,由此可以求得球落地时平板车的速度.
点评:本题是比较简单的相对运动问题,球在车上时静止的,且不计一切摩擦,问题就简单很多,但是应留意一些球不相对车静止,且由摩擦类的题目,考察相对难度大,频率高.