一平板车质量M=100kg,停在光滑水平路面上,车身的平板离地面高h=1.25m,一质量m=50kg的物块置于车的平板上(可视为质点),它到车尾的距离b=1.0m,与

发布时间:2020-08-08 14:59:18

一平板车质量M=100kg,停在光滑水平路面上,车身的平板离地面高h=1.25m,一质量m=50kg的物块置于车的平板上(可视为质点),它到车尾的距离b=1.0m,与平板间的动摩擦因数μ=0.2,如图所示,今对平板车施一水平向右的恒力,使车向前行驶,结果物块从平板车上滑落.物块刚离开车板的时刻,车向前行驶的距离s0=2.0m,(不计路面与平板车间的摩擦,g取10m/s2),求:
(1)水平恒力的大小
(2)物块刚落地时,落地点到车尾的水平距离s
(3)从开始到落地过程中,分别画出物块和小车的水平速度随时间的变化图象.

网友回答

解:(1)由牛顿第二定律得:
对物块:μmg=ma,a=2m/s2,
对小车:F-μmg=Ma′①,
物块的位移:s=at2 ②,
小车位移:s0=a′t2 ③,
物块从小车上滑落时:s0-s=b ④,
由①②③④解得:t=1s,F=500N;
(2)物块滑落时,小车的速度v′=a′t=4m/s,
物块的速度v=at=2m/s,
滑落后,对小车,由牛顿第二定律得:
F=Ma″,a″=5m/s2,
物块滑落后做平抛运动,
h=gt′2,
x=vt′
小车x′=v′t′+a″t′2,
物块落地点到车尾的水平距离s=x′-x,
解得s=1.625m,t′=0.5s;
(3)物块落地时,物块的水平速度v=2m/s,
小车的速度v″=v′+a″t′=6.5m/s;
v-t图象如图所示.
答:(1)水平恒力的大小为500N.
(2)物块刚落地时,落地点到车尾的水平距离为1.625m.
(3)从开始到落地过程中,物块和小车的水平速度随时间的变化图象如图所示.
解析分析:(1)对物块及小车进行受力分析,由牛顿第二定律求出加速度,由运动学公式求出位移,从而求出推力大小.
(2)物块滑落后做平抛运动,小车继续做匀加速运动,由平抛运动知识、牛顿第二定律、匀变速运动的位移公式可以求出物块落地点到车尾的水平距离s.
(3)根据小车与滑块的速度,作出速度图象.

点评:分析清楚物块与小车的运动过程,应用牛顿第二定律、运动学公式、找出两着间的位移关系,即可正确解题.
以上问题属网友观点,不代表本站立场,仅供参考!