問題詳情:
如下圖所示,長L=1.5 m,高h=0.45 m,質量M=10 kg的長方體木箱,在水平面上向右做直線運動.當木箱的速度v0=3.6 m/s時,對木箱施加一個方向水平向左的恆力F=50 N,並同時將一個質量m=1 kg的光滑小球輕放在距木箱右端的P點(小球可視為質點,放在P點時相對於地面的速度為零),經過一段時間,小球脱離木箱落到地面.木箱與地面的動摩擦因數為0.2,其他摩擦均不計.取g=10 m/s2.求:
(1)小球從離開木箱開始至落到地面所用的時間;
(2)通過計算説明小球是從木箱左端還是右端掉下
(3)小球離開木箱時木箱的速度.
【回答】
⑴設小球從離開木箱開始至落到地面所用的時間為t,由於, ①(2分)
則s. ②(2分)
⑵小球放到木箱後相對地面靜止,木箱的加速度為m/s2.③(2分)
木箱向右運動的最大位移為m ④(2分)
x1<1 m,故小球不會從木箱的左端掉下. 最終將從右端掉下 (1分)
木箱向左運動的加速度為m/s2 ⑤(2分)
設木箱向左運動的距離為x2時,小球脱離木箱m ⑥(1分)
設木箱向左運動的時間為t2,由,得s
小球剛離開木箱瞬間,木箱的速度方向向左,
大小為m/s (可直接用速度位移公式) (2分)
知識點:拋體運動的規律
題型:綜合題