(滑板—滑块模型)如图所示,质量M=8 kg的小车放在水平光滑的平面上,在小车左端加一F=8 N的水平推力,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?
(滑板—滑块模型)如图所示,质量M=8 kg的小车放在水平光滑的平面上,在小车左端加一F=8 N的水平推力,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?
解析 (1)小物块的加速度am=μg=2 m/s2,
小车的加速度aM==0.5 m/s2.
(2)由amt=v0+aMt,解得:t=1 s.
(3)从小物块放上小车开始1 s内,小物块的位移
s1=amt2=1 m,
1 s末小物块的速度v=amt=2 m/s
在接下来的0.5 s内小物块与小车相对静止,一起做加速运动,且加速度a==0.8 m/s2,
这0.5 s内小物块的位移s2=vt1+at
=1.1 m,
小物块1.5 s内通过的总位移s=s1+s2=2.1 m.
答案 (1)2 m/s2 0.5 m/s2 (2)1 s (3)2.1 m