Question

14．如图所示M=8.0kg的小车停放在光滑水平面上．在小车右端施加一个F=8.0N的水平恒力．当小车向右运动的速度达到3.0m/s时，在其右端轻轻放上一质量m=2.0kg的小物快（初速度为零），物快与小车间动摩擦因数μ=0.20．假定小车足够长．
求：（1）小物块放上小车时，小物块与小车的加速度分别是多大？
（2）经过多长时间小物块与小车相对静止．

Answer 1

分析 根据牛顿第二定律分别求出小物块和小车的加速度大小，根据速度时间公式求出物块相对小车静止所需的时间．

解答 解：（1）根据牛顿第二定律的，小物块${a_1}=\frac{μmg}{m}=μg=2m/{s^2}$
小车${a}_{2}=\frac{F-μmg}{M}=\frac{8-0.2×20}{8}m/{s}^{2}=0.5m/{s}^{2}$，
（2）当v_物=v_车时，物块相对于小车静止，
根据a₁t=v₀+a₂t
代入数据解得t=2s   
答：（1）小物块放上小车时，小物块与小车的加速度分别是2m/s²、0.5m/s²；
（2）经过2s时间小物块与小车相对静止．

点评 本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合运用，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁，基础题．