Question

（11分）如图所示，长L＝1.5m、高h=0.45m、质量为M=10kg的长方体木箱，在水平面上向右做直线运动。当木箱的速度v₀=3.6m/s时，对木箱施加一个方向水平向左的恒力F=50N，并同时将一个质量m=1kg的小球轻放在距木箱右端L/3的P点（小球可视为质点，放在P点时相对于地面的速度为零），经过一段时间，小球脱离木箱落到地面。已知木箱与地面的动摩擦因数为0.2，而小球与木箱之间的摩擦不计，取g=10m/s²。求：
（1）小球从离开木箱开始至落地所用的时间。
（2）小球放上P点后，木箱向右运动的最大位移。
（3）小球离开木箱时木箱的速度。

Answer 1

（1）0.3s
（2）0.9m
（3）2.8m/s

（1）小球作自由落体，
（2）小球放到木箱上后，　　木箱向右运动的最大位移为：
（3）X₁＜1m，所以小球不会从木箱的左端掉下，木箱向左的加速度，
木箱向左运动的距离为x₂时，运动的时间为t₂，　得：t₂=1.0s。V=a₂t₂=2.8m/s