问题
问答题
如图所示，质量为M=8kg的小车放在光滑水平面上，在小车右端施加一水平恒力F=8N，当小车向右速度达到v0=1.5m/s时，在小车的前端轻轻放上一个大小不计、质量m=2kg的物块（物块初速度为零），物块与小车间的动摩擦因数μ=0.2，小车足够长，取g=10m/s2．求：
（1）物块刚放上小车时，物块和小车的加速度各为多少？
（2）从放上小车开始经过t=1.5s，物块通过的位移大小．
答案
（1）开始一段时间，物块相对小车滑动，两者间相互作用的滑动摩擦力的大小为Ff=μmg=4N．物块在Ff的作用下加速，加速度为：am=
=2m/s2．Ff m
小车在推力F和f的作用下加速，加速度为：aM=
=0.5m/s2．F-Ff M
（2）初速度为υ0=1.5m/s，设经过时间t1，两者达到共同速度υ，则有：υ=amt1=υ0+aMt1
代入数据可得：t1=1s，υ=2m/s
在这t1时间内物块向前运动的位移为s1=
amt2=1m．1 2
以后两者相对静止，相互作用的摩擦力变为静摩擦力将两者作为一个整体，
在F的作用下运动的加速度为a，则：F=（M+m）a
得：a=0.8m/s2．
在剩下的时间t2=t-t1=0.5s时间内，物块运动的位移为：s2=υt2+
at21 2
得：s2=1.1m．
可见小物块在总共1.5s时间内通过的位移大小为：s=s1+s2=2.1m．
答：（1）物块刚放上小车时，物块的加速度为2m/s2，小车的加速度为0.5m/s2；
（2）从放上小车开始经过t=1.5s，物块通过的位移大小为2.1m．