问题
计算题
如图所示，质量为m的小车，静止在光滑的水平地面上，车长为L0，现给小车施加一个水平向右的恒力F，使小车向右做匀加速运动，与此同时在小车的正前方S0处的正上方H高处，有一个可视为质点的小球从静止开始做自由落体运动(重力加速度为g)，问恒力F满足什么条件小球可以落到小车上？
答案
解：设小球的下落时间为t，则
①
所以
②
为使小球可以落到小车上，小球在这段时间的位移应满足
③
对小车，有F=ma，所以a=F/m ④
⑤
由②④⑤联立，解得s=FH/mg
上式代入得s0＜FH/mg＜s0+L0
所以，F应满足mgs0/H＜F＜mg(s0+L0)/H （说明：mgs0/H ≤F≤mg(s0+L0)/H同样得分）