Question

如图所示，在质量为m_B=30kg的车厢B内紧靠右壁，放一质量m_A=20kg的小物体A（可视为质点），对车厢B施加一水平向右的恒力F，且F=120N，使之从静止开始运动。测得车厢B在最初t=2.0s内移动s=5.0m，且这段时间内小物块未与车厢壁发生过碰撞。车厢与地面间的摩擦忽略不计。

（1）计算B在2.0s内的加速度大小。

（2）求t=2.0s末A的速度大小。

（3）求t=2.0s内A在B上滑动的距离。

Answer 1

（1）2.5m/s²

（2）4.5m/s

（3）0.5m

解析:

（1）设t=2.0s内车厢的加速度为a_B,由s=  得a_B=2.5m/s². 2分

（2）对B，由牛顿第二定律：F-f=m_Ba_B, 得f=45N.       2分

对A据牛顿第二定律得A的加速度大小为a_A=f/m_A=2.25m/s²        2分

所以t=2.0s末A的速度大小为：V_A=a_At=4.5m/s.            2分

（3）在t=2.0s内A运动的位移为S_A=,          1分

A在B上滑动的距离       1分