问题
问答题
一质量M=100kg的平板小车停在光滑水平路面上，车身平板离地面高度h=1.25m．一质量m=50kg的小物块置于车的平板上且距车尾s=1m．已知物块与平板间的动摩擦因数μ=0.2．现对车头施加一大小为500N的水平恒力F作用，一段时间后，物体从车尾滑落并掉至地面上．求：（取g=10m/s2）
（1）物块在小车上时，物块和小车的加速度大小分别为多少？
（2）物块离开小车时，物块和小车的速度大小分别为多少？
（3）物块落地时和小车的水平距离为多少？
答案
（1）设物块与车板间的摩擦力为f，则有
F-f=M a1
f=μmg
解得：a1=4 m/s2
设车启动至物块离开车板经历的时间为t1，物块的加速度为a2，则
f=ma2
解得：a2=2 m/s2
（2）滑块与平板小车相对滑动过程，有：
a1t12-1 2
a2t12=S 1 2
解得：t1=1 s
物块离开车板时刻，车和物块的速度分别
v1=a1t1=4m/s
v2=a2t1=2m/s
（3）物块离车板后作平抛运动，所经历的时间为t2，走过的水平距离为s2，则
s2=vt2
h=
gt221 2
解之得：t2=0.5s s2=1m
在这段时间内车的加速度 a3=
=5 m/s2F M
车运动的距离s1=v1t2+
a3t22=2.625m1 2
s=s1-s2=1.625 m
答：（1）物块滑落前，物块的加速度大小为2 m/s2，平板车的加速度的大小为4 m/s2；
（2）物块离开平板车时，车的速度v1为4m/s，物块的速度v2的大小为2m/s；
（3）物块落地点到车尾的水平距离s为1.625 m．