问题 问答题

如图所示,平板小车沿水平地面始终以加速度a做匀加速直线运动.当小车速度增至v时,将一小物块无初速地放于平板小车的A端(小车的加速度保持不变).物块与小车间的动摩擦因数为μ,(μg>a),要使物块不会从小车上滑出,求平板小车的最小长度L0

答案

设物块的质量为m,经过时间t物块运动到小车B端,物块的末速度和位移分别为

v1=

μmg
m
t=μgt

x1=

1
2
μmg
m
t2=
1
2
μgt2

时间t内小车的位移和末速度分别为

v2=v+at

x2=vt+

1
2
at2

若物块刚好未从小车B端滑出,则有

v1=v2

x2=x1+L0(如图所示)

即:μgt=v+at

vt+

1
2
at2=
1
2
μgt2+L0

解得:L0=

v2
2(μg-a)

即平板小车的最小长度为

v2
2(μg-a)

填空题
问答题