解:(1)货箱放到车上后,先做匀加速运动,设经过时间t和车达到相同速度,此时货箱和车的位移分别为x1、x2 对货箱:μmg=ma1,a1t =v0-at,x1=v0t-a1t2 对平板车:x2=v0t-at2 此时,货箱相对车向后移动了△x=x2-x1=2.5 m<l= m,故货箱不会从车后端掉下来 (2)由于货箱的最大加速度a1=μg=2 m/s2<a,所以二者达到相同速度后,分别以不同的加速度匀减速运动到停止,此时相同速度为v=a1t=2 m/s 对货箱:s1=v2/2a1=1 m 对平板车:s2=v2/2a=2/3 m 故货箱到车尾的距离d1=l-△x+s1-s2=1 m (3)设经过时间t1货箱和车分离,由位移关系得:d1=a2t12-a1t12 解得t1=1 s 分离时货箱速度v1=a1t1=2 m/s,货箱做平抛运动,经过时间t2落地 ∴h=gt22,得t2=0.5 s 则在平板车启动的t3=3 s内,货箱的水平位移x1'=a1t12+v1t2=2 m 平板车的位移为:x2'=a2t32=18 m 故货箱离平板车后端的距离:d2=x2'-x1'-d1=15 m
题目简介
如图所示,一平板车以某一速度v0=5m/s匀速行驶,某时刻一货箱(可视为质点)无初速度地放置于平板车上,货箱离车后端的距离为l=m,货箱放到车上的同时,平板车开始刹车,刹车过-高一物理
题目详情
(1)通过计算,判断货箱能否从车后端掉下来;
(2)如果货箱不能掉下,则最终停止时离车后端的距离d是多少;
(3)如果货箱不能掉下,最后都停止运动,平板车再从静止开始以a2=4 m/s2的加速度匀加速直线运动,经过3秒货箱距离车后端多远?已知平板车后端离地面高1.25 m,货箱落地后不动。
答案
对货箱:μmg=ma1,a1t =v0-at,x1=v0t-
对平板车:x2=v0t-
此时,货箱相对车向后移动了△x=x2-x1=2.5 m<l=
(2)由于货箱的最大加速度a1=μg=2 m/s2<a,所以二者达到相同速度后,分别以不同的加速度匀减速运动到停止,此时相同速度为v=a1t=2 m/s
对货箱:s1=v2/2a1=1 m
对平板车:s2=v2/2a=2/3 m
故货箱到车尾的距离d1=l-△x+s1-s2=1 m
(3)设经过时间t1货箱和车分离,由位移关系得:d1=
解得t1=1 s
分离时货箱速度v1=a1t1=2 m/s,货箱做平抛运动,经过时间t2落地
∴h=
则在平板车启动的t3=3 s内,货箱的水平位移x1'=
平板车的位移为:x2'=
故货箱离平板车后端的距离:d2=x2'-x1'-d1=15 m