如图所示,质量M=8kg的小车放在水平光滑的平面上,在小车左端加一水平恒力F,F=8N,当小车向右运动的速度达到1.5m/s时,在小车前端轻轻地放上一个大小不计,质量为m=2kg的小物块,物块与小车间的动摩擦因数μ=0.2,小车足够长.求从小物块放上小车开始,经过t=1.5s小物块通过的位移大小为多少?(取g=10m/s2).

问题描述:

如图所示,质量M=8kg的小车放在水平光滑的平面上,在小车左端加一水平恒力F,F=8N,当小车向右运动的速度达到1.5m/s时,在小车前端轻轻地放上一个大小不计,质量为m=2kg的小物块,物块与小车间的动摩擦因数μ=0.2,小车足够长.求从小物块放上小车开始,经过t=1.5s小物块通过的位移大小为多少?(取g=10m/s2).

开始一段时间,物块相对小车滑动,两者间相互作用的滑动摩擦力的大小为Ff=μmg=4N.物块在Ff的作用下加速,加速度为am=Ffm=2m/s2.小车在推力F和f的作用下加速,加速度为aM=F−FfM=0.5m/s2.初速度为υ0=1.5m/s,设...
答案解析:当小物块放上小车后,在水平方向上受向右的摩擦力,所以小物块做匀加速直线运动,小车在水平方向上受推力和物块的摩擦力也做匀加速直线运动.求出两者速度相等时所经历的时间,判断物块和小车能否保持相对静止,一起做匀加速直线运动.判断出物块和小车的运动情况,根据运动学公式求出物块的位移.
考试点:牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系;滑动摩擦力.
知识点:解决本题的关键理清小车和物块在整个过程中的运动情况,然后运用运动学公式求解.