如图所示,质量为m=1kg,长为L=3m的平板车,其上表面距离水平地面的高度为h=0.2m,以速度v0=5m/s向右做匀速直线运动,A、B是其左右两个端点.从某时刻起对平板车施加一个大小为4N的水平向

问题描述:

如图所示,质量为m=1kg,长为L=3m的平板车,其上表面距离水平地面的高度为h=0.2m,以速度v0=5m/s向右做匀速直线运动,A、B是其左右两个端点.从某时刻起对平板车施加一个大小为4N的水平向左的恒力F,并同时将一个小球轻放在平板车上的P点(小球可视为质点,放在P点时相对于地面的速度为零),

.
PB
L
3
.经过一段时间,小球从平板车左端的A点脱离平板车落到地面上.不计所有摩擦力,g取10m/s2
求(1)小球从放到平板车上开始至落到地面所用的时间;
(2)小球落地瞬间,平板车的速度多大?


(1)车加速度 a=

F
m
=4m/s2                               
从开始到脱离平板车时间为t1,则:
v0t1-
1
2
at12=
2
3
L              
代入数值解得:
t1=0.5s  
或 t1=-2.0s(舍去)        
小球脱离小车做*落体运动时间为t2
h=
1
2
gt22                      
代入值解得:
t2=0.2s                                
总时间:
t=t1+t2=0.7s                               
(2)小球落地瞬间平板车速度:v=v0-at=5-4×0.7=2.2m/s        
答:
(1)小球从放到平板车上开始至落到地面所用的时间0.7s
(2)小球落地瞬间,平板车的速度为2.2m/s