Question

【题目】如图所示,质量为8kg、足够长的小车M放在光滑的水平面上,小车右端受到的水平推力F大小为8N,当小车向左运动的速度达到1.5m/s时,在小车左端轻轻地放上一个质量为2kg的小物块m(可视为质点),物块与小车间的动摩擦因数为0.2(取g=10m/s2)。

求：(1)两者刚达到相同的速度时,小物块离小车左端的距离;

(2)两者达到相同的速度后,再经过t=2s物块的位移大小。

Answer 1

【答案】（1）0.75 m（2）5.6m

【解析】（1）对小物块由牛顿第二定律知：

对小车由牛顿第二定律知：

两者刚达到相同的速度时，其速度关系：

联立可以得到：

在这内小物块的位移：

在这内小车的位移：

小物块离小车左端的距离：

联立以上方程式，代入已知数值解得： ；

（2）经过小物块与小车具有相同的速度：

其后小物块与小车一起做加速运动，由牛顿第二定律知:

两者达到相同的速度后，经过的位移大小：

联立以上方程式，代入已知数值解得： 。