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(12分)如图11所示,质量为M=8千克的小车放在光滑的水平面上,在小车右端加一水平恒力F=5N,当小车向右运动的速度达到1.5米/秒时,在小车最右端轻轻地放上一个大小不计的质量为m=2千克的小物块,物块与小车的动摩擦因素是0.2,小车足够长,求从小物块放上小车经过1.5秒,小物块相对于地的位移是多少?(g=10米/秒2

图11

 
 


(12分)

【解析】轻轻放上小物块后的一段时间内,由于m和M的速度不同(v>v)故小物块相对车向左运动,受到向右的摩擦力Ff=μmg,其加速度为a1=μg=2m/s2,小车受到向左的摩擦力,其加速度为a1=(F—μmg)/M=1/8m/s2。当小物块和小车速度相等时,两者将保持相对静止。设这段运动时间为t1 ,则a1t1=V0+a2t2        解得:t1=0.8s    小物块运动位移为: s1 =1/2a1t12=0.64m

0.8S后小物块和小车以共同的加速度和相同初速度运动,时间为t2=0.7S,a3=F/(M+m)=0.5m/s2,

小物块运动位移为s2= a1 t1 t2+1/2a3t22=1.24m       小物块总位移为:S=s1+s2=1.88m.

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图11

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  图11

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                              图11

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