题目

如图所示，质量M＝8 kg的小车放在水平光滑的平面上，在小车右端加一F＝8 N的水平拉力，当小车向右运动的速度达到v0＝1.5 m/s时，在小车前端轻轻地放上一个大小不计，质量为m＝2 kg的小物块，小物块与小车间的动摩擦因数μ＝0.2，小车足够长，取g＝10 m/s2。求： （1） 放小物块后，小物块及小车的加速度各为多大； （2） 经多长时间两者达到相同的速度； （3） 从小物块放上小车开始，经过t＝1.5 s小物块通过的位移大小为多少？ 答案： 解：对小车和物体受力分析，由牛顿第二定律可得，物块的加速度：am=μg=2m/s2 小车的加速度： aM＝F−μmgM=0.5 m/s2 解：由：amt=υ0+aMt 得：t=1s，所以速度相同时用的时间为1s 解：在开始1s内小物块的位移： s1＝12amt2＝1m 最大速度：υ=at=2m/s 在接下来的0.5s物块与小车相对静止，一起做加速运动，加速度： a=FM+m=0.8m/s2 这0.5s内的位移： s2=vt'+12at'2=1.1m   所以通过的总位移s=s1+s2=2.1m

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