(1)先求两者相对静止时的最大加速度am,当两物体间即将相对滑动时,摩擦力最大,对物体受力分析,由牛顿第二定律知,F合=μmg=mam,得到am=μg=3m/s2; 当a1=1.2m/s2时,物体与小车相对静止,对物体受力分析知,静摩擦力F1产生了加速度a1,由牛顿第二定律得F1=ma1,F1=0.6N. (2)当a=3.5m/s2时,物体与小车发生了相对滑动,物体对小车的摩擦力大小为F=μmg=1.5N; 根据牛顿第三定律,物体对小车的摩擦力F′与小车对物体的摩擦力F大小相等; 对小车受力分析,由牛顿第二定律得F2-F′=Ma,得到F2=F′+Ma=8.5N; 故需给小车提供的推力为8.5N. (3)要使物块m脱离小车,则必须有a车>a物,即a车>am ; 由牛顿第二定律得F3-F1=Ma车 解得 F3>(M+m)μg=7.5N; 故至少用7.5N的力推小车. (4)由于F=8.5N,大于水平推力7.5N,所以物体会滑落,对小车受力分析,由牛顿第二定律:F-μmg=Ma4 物体的加速度 am=3m/s2; 物体m的位移 x1=amt2 ① 小车的位移 x2=a4t2 ② 又因为x2-x1=L ③ 联立①②③得运动时间t==2s; 滑离小车需2s时间. |