问题
计算题
如图所示，长
，高
，质量
的长方体木箱，在水平面上向右做直线运动。当木箱的速度
时，对木箱施加一个方向水平向左的恒力
，并同时将一个质量
的小球轻放在距木箱右端
的P点（小球可视为质点，放在P点时相对于地面的速度为零），经过一段时间，小球脱离木箱落到地面。木箱与地面的动摩擦因数为0.2，其他摩擦均不计。取
。求：
（1）小球从离开木箱开始至落到地面所用的时间；
（2）小球放上P点后，木箱向右运动的最大位移；
（3）小球离开木箱时木箱的速度。
答案
解：（1）小球从离开木箱开始至落到地面所用时间为t
由
得
（2）小球放到木箱后相对地面静止，木箱的加速度为
木箱向右运动的最大位移为
（3）x1小于1m，所以小球不会从木箱的左端掉下木箱
向左运动的加速度为
设木箱向左运动的距离为x2时，小球脱离木箱
设木箱向左运动的时间为t2，由
得
小球刚离开木箱瞬间，木箱的速度方向向左，大小为
