如图所示,质量M=100kg的平板车静止在水平路面上,车身平板离地面的高度h=1.25m。质量m=50kg的小物块(可视为质点)置于车的平板上,到车尾的距离b=1.0m,物块与车板间、车板与地面间的动摩擦因数均为=0.20。今对平板车施一水平恒力,使车向右行驶,结果物块从车板上滑落。物块刚离开车板的时刻,车向右行驶的距离=2.0m。求:
(1)物块在车板上滑行时间;
(2)对平板车施加的水平恒力F;
(3)物块落地时,落地点到车尾的水平距离。(取g=10m/s2)
(1)t1=1s (2)F=800N (3)1.75m
题目分析:(1)对物块有:s1=s0-b,f1=µmg=ma1,s1=a1t12/2,可得t1=1s
(2)对小车有:
F-µmg-µ(M+m)g=Ma2
S0=a2t12/2
则有F=800N
(3)v1=a1t1=2m/s
V2=a2t2=4m/s
h=gt2/2 t=0.5s
对物块有:s1’=v1t=1m
对小车有:F-µmg=Ma2 s2’=v2t+a2’t2/2=2.75m
Δs=s2’-s1’=1.75m