(1)人将落在平板车上距车尾端多远处?
(2)假定人落到平板上后立即俯卧在车上不弹起,司机同时使车开始以大小为a车=4 m/s2的加速度做匀减速直线运动,直至停止,则人是否会从平板车上滑下?
(3)人在货车上相对滑动的过程中产生的总热量Q为多少?
(1)人将落在平板车上距车尾端多远处?
(2)假定人落到平板上后立即俯卧在车上不弹起,司机同时使车开始以大小为a车=4 m/s2的加速度做匀减速直线运动,直至停止,则人是否会从平板车上滑下?
(3)人在货车上相对滑动的过程中产生的总热量Q为多少?
解:(1)设人下落时间为t,则
h1-h2=
车在时间t内运动的位移
x=v0t
联立解得
x=6 m
人在车上的落点距车尾端
d=(3+2+4.5) m-6 m=3.5 m。
(2)人在车平板上的加速度
a人==2 m/s2
设人未滑下,且经时间t′,人与车达到相等的速度v,则
v=a人t′=v0-a车t′
人与车在时间t′内的位移
x人=a人t′2
x车=v0t′-a车t′2
人相对车向后滑动
Δx=x车-x人
联立解出
Δx=3 m<3.5 m,故不会滑下。
(3)人与车达到相等的速度后,车向前减速直至停止的位移
x车′=
人向前减速直至停止的位移x人′=
人相对车向前滑动Δx′=x人′-x车′
人在平板上来回摩擦产生的总热量:
Q=μmg(Δx+Δx′)
联立解得
Q=455 J。
考查匀变速直线运动规律,牛顿第二定律,能量守恒定律。