题目

如下图所示，长L＝1.5 m，高h＝0.45 m，质量M＝10 kg的长方体木箱，在水平面上向右做直线运动．当木箱的速度v0＝3.6 m/s时，对木箱施加一个方向水平向左的恒力F＝50 N，并同时将一个质量m＝1 kg的光滑小球轻放在距木箱右端的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，小球脱离木箱落到地面．木箱与地面的动摩擦因数为0.2，其他摩擦均不计．取g＝10 m/s2.求： (1)小球从离开木箱开始至落到地面所用的时间； (2)通过计算说明小球是从木箱左端还是右端掉下 (3)小球离开木箱时木箱的速度． 答案：⑴设小球从离开木箱开始至落到地面所用的时间为t，由于，          ①(2分) 则s．                                                     ②(2分) ⑵小球放到木箱后相对地面静止，木箱的加速度为m/s2．③(2分)   木箱向右运动的最大位移为m                                ④(2分) x1<1 m，故小球不会从木箱的左端掉下．    最终将从右端掉下                                (1分) 木箱向左运动的加速度为m/s2                      ⑤(2分) 设木箱向左运动的距离为x2时，小球脱离木箱m              ⑥(1分) 设木箱向左运动的时间为t2，由，得s                  小球刚离开木箱瞬间，木箱的速度方向向左，                            大小为m/s            （可直接用速度位移公式）                           (2分)

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