如圖所示，質量M=8kg的小車放在光滑水平面上，在小車左端加一水平推力F=8N．當小車向右運動的速度達到3m/...

問題詳情：

如圖所示，質量M=8kg的小車放在光滑水平面上，在小車左端加一水平推力F=8N．當小車向右運動的速度達到3m/s時，在小車右端輕輕地放一個大小不計、質量m=2kg的小物塊．小物塊與小車間的動摩擦因數μ=0.2，小車足夠長．g取10m/s2，則：

（1）放上小物塊後，小物塊及小車的加速度各為多大；

（2）從小物塊放上小車開始，經過t=3s小物塊通過的位移大小為多少？

【回答】

       解：（1）對小車和物體受力分析，由牛頓第二定律可得，小物塊的加速度為：am=μg=2 m/s2

小車的加速度為：aM==0.5 m/s2

（2）由amt=v0+aMt，得t=2s，v同=amt=2×2 m/s=4 m/s

在開始2 s內，小物塊通過的位移為：x1=amt2==4m

在接下來的1 s內小物塊與小車相對靜止，一起做勻加速運動，加速度為：

a===0.8 m/s2

小物塊的位移為：x2=v同t′+at′2=4.4 m     

通過的總位移為：x=x1+x2=4+4.4=8.4m

答：（1）放上小物塊後，小物塊及小車的加速度各為2m/s2，0.5m/s2；

（2）從小物塊放上小車開始，經過t=3s小物塊通過的位移大小為8.4m

知識點：牛頓運動定律的應用

題型：計算題