问题补充:
如图,质量M=8.0kg的小车停放在光滑水平面上.在小车右端施加一个F=8.0N的水平恒力.当小车向右运动的速度达到3.0m/s时,在其右端轻轻放上一个质量m=2.0kg的小物块(初速为零),物块与小车间的动摩擦因数μ=0.20,假定小车足够长.求:(1)经多长时间物块停止在小车上相对滑动?(2)小物块从放在车上开始,经过t=3.0s,通过的位移是多少?(取g=10m/s2)
答案:
解:(1)对物块:μmg=ma1
∴a1=μg=2m/s2
对小车:F-μmg=Ma2
∴a2=0.5m/s2
物块在小车上停止相对滑动时,速度相同
则有:a1t1=υ0+a2t1
∴t1=
(2)t1物块位移x1=
t1时刻物块速度υ1=a1t1=4m/s
t1后M,m有相同的加速度,对M,m?整体有:F=(M+m)a3
∴a3=0.8m/s2
∴x2=υ1(t-t1)+=4.4m
∴3S内物块位移x=x1+x2=8.4m?
答:(1)经多2s物块停止在小车上相对滑动;
??? (2)小物块从放在车上开始,经过t=3.0s,通过的位移是8.4m.
解析分析:(1)分别对滑块和平板车进行受力分析,它们都只受到滑动摩擦力的作用,根据牛顿第二定律求出各自加速度,物块在小车上停止相对滑动时,速度相同,即可以求出时间;
(2)滑块做匀减速运动,平板车做匀加速运动,当它们速度相等时一起向右做匀速运动,分别求出两个运动的位移即可解题.
点评:该题是相对运动的典型例题,要认真分析两个物体的受力情况,正确判断两物体的运动情况,再根据运动学基本公式求解,难度适中.
如图 质量M=8.0kg的小车停放在光滑水平面上.在小车右端施加一个F=8.0N的水平恒力.当小车向右运动的速度达到3.0m/s时 在其右端轻轻放上一个质量m=2.0