Question

（2013衡水中学调研）如图所示，平板车长为L=6m，质量为M=10kg，上表面距离水平地面高为h=1.25m，在水平面上向右做直线运动，A、B是其左右两个端点．某时刻小车速度为v0=7.2m/s，在此时刻对平板车施加一个方向水平向左的恒力F=50N，与此同时，将一个质量m=1kg的小球轻放在平板车上的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，小球脱离平板车落到地面．车与地面的动摩擦因数为0.2，其他摩擦均不计．取g=10m/s2．求：

（1）小球从离开平板车开始至落到地面所用的时间；

（2）小球从轻放到平板车开始至离开平板车所用的时间；

（3）从小球轻放上平板车到落地瞬间，平板车的位移大小．

Answer 1

. 解：（1）小球从离开平板车开始至落到地面所用的时间

                                

    （2）   小球放到平板车后相对地面静止，小车的加速度为

          

    小车向右运动的距离为            

   小于4m，所以小球不会从车的左端掉下．

 小车向右运动的时间为                   

    小车向左运动的加速度为

              

     小车向左运动的距离为             

    小车向左运动的时间为             

故小球从轻放到平板车开始至离开平板车所用的时间t=t1+t2=3s

  （3） 小球刚离开平板车瞬间，小车的速度方向向左，大小为

                          

小球离开车子后，车的加速度为              

      车子向左运动的距离为

       

     从小球轻放上平板车到落地瞬间，平板车的位移大小

X= x1 + x2+ x3 =5.175m。