如图所示,一小滑块通过长度不计的短绳拴在小车的前壁上,滑块与小车无摩擦,小车由静止向右做匀加速直线运动,经过2s细绳断裂,细绳断裂后小车的加速度不变.又经过一段时间t,滑块从小车尾部掉小来,在t这段时间内,已知滑块相对于小车在前3s内滑行了4.5m,后3s内滑行了10.5m求:
(1)小车的加速度;
(2)细绳断裂时,物块的速度;
(3)小车的长度.
网友回答
解:(1)设绳断裂时滑块和小车的速度为v0,加速度为a,后3s初的速度为v1,则
前3s:
∴a=1m/s2
故小车的加速度为1m/s2.
?? (2)v0=at=2m/s
故细绳断裂时,物块的速度为2m/s.
(3)后3s:??? s物=v0t
∴
∴v1=4m/s
则车和物运动总时间为?
绳段后,物体和小车共运动了5s
∴车长
故小车的长度的为12.5m.
解析分析:(1)滑块相对于小车在前3s内滑行了4.5m,小车做有初速度的匀加速直线运动,滑块做匀速直线运动,两者位移之差等于4.5m,根据运动学公式求出小车的加速度.
(2)小车的初速度为零,根据匀变速直线运动的速度时间公式求出细绳断裂时物块的速度.
(3)根据运动学公式,结合后3s内滑行了10.5m,求出后3s内的初速度,从而求出物块运动的总时间,得出绳子断裂后物块与小车运动的时间,根据运动学公式,两者位移之差为小车的长度.
点评:解决本题的关键理清绳子断裂前和绳子断裂后滑块和小车的运动情况,灵活运用运动学公式进行求解.