问题 问答题

某电视台娱乐节目组在游乐园举行家庭做运砖块比赛活动,比赛规则是:向行驶中的小车上搬放砖块,且每次只能将一块砖无初速的放到车上,车停止时立即停止搬放,以车上砖块多少决定胜负,已知每块砖质量m=0.8kg,小车上表面光滑且足够长,比赛过程中车始终受恒定牵引力F=25N作用,未放砖块时车以v0=2.5m/s匀速前进,某家庭上场比赛时每隔t=1s搬放一块,图中仅画出了比赛开始1s内车运动的v-t图象,g=10m/s2

(1)小车的质量及车与地面间的动摩擦因数;

(2)车停止时小车上放有多少砖块?

答案

(1)开始比赛前车匀速运动,有F=μMg①

放上第一块砖后车做匀减速运动,加速度为a1,根据速度时间图象知a1=

△v
△t
=0.2m/s2

对小车,由牛顿第二定律得,μmg=Ma1

联立①②③得,M=10kg,μ=0.25.

(2)放上第一块砖后1s,车的速度为v1,加速度大小为a1

有v1=v0-a1T

放上n块砖后的加速度an=

F-μ(M+nm)g
M
=
-μnmg
M
=-0.2n.

则加速度的大小an=0.2n

v0-a1T-a2T-a3T-…-anT≤0

解得n=5

故车停止时车上放5块砖.

单项选择题
单项选择题