如图,一滑块通过长度不计的短绳拴在小车的板壁上,小车上表面光滑.小车由静止开始向右匀加速运动,经过2s,细绳断裂.细绳断裂后,小车的加速度不变,又经过一段时间,滑块从小车左端掉下,在这段时间内,已知滑块相对小车前3s内滑行了4.5m,后3s内滑行了10.5m.求
(1)小车底板长是多少?
(2)从小车开始运动到滑块离开车尾,滑块相对于地面移动的距离是多少?
设小车加速度为a.断裂时,车和物块的速度为v1=at=2a.断裂后,小车的速度v=v1+at,小车的位移
s1=v1t+
at2,滑块的位移s2=v1t1 2
前3s,△s=s1-s2=
at2=4.5m,a=1 2
=1m/s2,v1=2m/s2△s t2
设后3s初速度为v1′,则小车的位移s1′=v1′t+
at2,滑块的位移s2′=v1t1 2
s1′-s2′=3v1′+4.5-3v1=10.5m,解得v1′=4m/s
由此说明后3s实际上是从绳断后2s开始的,滑块与小车相对运动的总时间为t总=5s.
(1)小车底板总长=s车-s滑=v1t总+
a1 2
-v1t总=t 2总
a1 2
=12.5mt 2总
(2)滑块在这段时间内的对地位移,s滑=v1t总=10m