如图所示,质量m0=8kg的小车放在光滑的水平面上,在小车右端加一水平恒力F=8N,当小车向右运动的速度达到1.5m/s时,在小车前端轻轻放上一个大小不计、质量m=2kg的小物块,物-物理

题目简介

如图所示,质量m0=8kg的小车放在光滑的水平面上,在小车右端加一水平恒力F=8N,当小车向右运动的速度达到1.5m/s时,在小车前端轻轻放上一个大小不计、质量m=2kg的小物块,物-物理

题目详情

如图所示,质量m0=8kg的小车放在光滑的水平面上,在小车右端加一水平恒力F=8N,当小车向右运动的速度达到1.5m/s时,在小车前端轻轻放上一个大小不计、质量m=2kg的小物块,物块与小车间的动摩擦因数μ=0.2,物块始终没有离开小车,g取10m/s2,求:
(1)小物块在小车上滑动的时间.
(2)从小物块被放上小车开始,经过t=2s小物块通过的位移大小.
(3)要使物块始终没有离开小车,小车至少多长?360优课网
题型:问答题难度:中档来源:不详

答案

(1)对物块:μmg=ma1
∴a1=μg=2m/s2
对小车:F-μmg=m0a2
∴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=
υ0
a1-a2
=class="stub"1.5
2-0.5
s=1s

(2)经过时间t1物块位移x1=class="stub"1
2
a1
t21
=1m

t1时刻物块速度υ1=a1t1=2m/s
t1后,m0、m有相同的加速度,对M,m 整体有:F=(m0+m)a3
∴a3=0.8m/s2
∴x2=υ1(t-t1)+class="stub"1
2
a3(t-
t 1
)2
=2.4m
∴2S内物块位移x=x1+x2=3.4m 
(3)当物块与小车速度相等时,物块没有离开小车,以后就不会离开,则
速度相等时,小车的位移为:s1=
v0+v
2
t
1
=1.75m

小车的最小长度L=s1-x1=0.75m
答:(1)经多1s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=2.0s,通过的位移是3.4m.
    (3)要使物块始终没有离开小车,小车至少0.75m长.

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