(1)以m为研究对象进行分析,m在水平方向只受一个摩擦力f的作用,f=μmg, 根据牛顿第二定律知f=ma1 a1=μg=0.20×10m/s2=2m/s2 如图,
m从A点运动到B点,做匀加速直线运动,sAB=s0-b=1.00m, 运动到B点的速度υB为: υB==m/s=2m/s 物块在平板车上运动时间为t1==s=1s,在相同时间里平板车向前行驶的距离s0=2.0m,则 s0=a2t12,所以平板车的加速度a2===4m/s2 此时平板车的速度为 v2=a2t1=4×1=4m/s (2)m从B处滑落时,以υB为初速度做平抛运动,落到C的水平距离为s1,下落时间为t2, 则 h=gt22 t2===0.5s s1=vBt2=2×0.5m=1.0 m 对平板车M,在m未滑落之前,水平方向受二力作用,即F和物块对平板车的摩擦力f,二者方向相反,平板车加速度为a2,由牛顿第二定律得:F-f=Ma2 则有:F=Ma2+f=(100×4+0.2×50×10)N=500N 当m从平板车的B点滑落以后,平板车水平方向只受F作用,而做加速度为 a3的匀加速运动,由牛顿第二定律得:F=Ma3 即a3==5m/s2 在m从B滑落到C点的时间t=0.5s内,M运动距离s2为s2=v2t+a3t2=2.625m 物块落地时,落地点到车尾的水平距离s为 s=s2-s1=(2.625-1)m=1.625m 答:物块落地时,落地点到车尾的水平距离s为1.625m. |