如圖所示，靜止在水平地面上的平板車，質量M＝10kg，其上表面離水平地面的高度h＝1.25m．在離平板車左端B...

問題詳情：

如圖所示，靜止在水平地面上的平板車，質量M＝10 kg，其上表面離水平地面的高度h＝1.25 m．在離平板車左端B點L＝2.7 m的P點放置一個質量m＝1 kg的小物塊(小物塊可視為質點)．某時刻對平板車施加一水平向右的恆力F＝50 N，一段時間後小物塊脱離平板車落到地面上．(車與地面及小物塊間的動摩擦因數均為μ＝0.2，取g＝10 m/s2)求：

(1)小物塊從離開平板車至落到地面上所需時間；

(2)小物塊離開平板車時的速度大小；

(3)小物塊落地時，平板車的位移大小．

【回答】

(1)小物塊從離開平板車至落到地面所需時間即為其平拋時間

t＝＝0.5 s

(2)小物塊在平板車上向右做勻加速直線運動的加速度

a1＝＝μg

小物塊向右運動的位移　x1＝a1t

小物塊離開平板車時的速度　v1＝a1t1

在這段時間內平板車的加速度　a2＝

平板車向右運動的位移　x2＝a2t

且有　x2－x1＝L

聯立解得　v1＝6 m/s　x2＝11.7 m

(3)物塊離開平板車後，車的加速度　a3＝

平板車在兩者分離後的位移　x3＝a2t1t＋a3t2

平板車的總位移　x＝x2＋x3

解得　x＝15.975 m

(1)0.5 s　(2)11.7 m　(3)15.975 m

知識點：牛頓運動定律的應用

題型：計算題