高中牛顿定律计算题,在光滑的水平地面上静止停放着小车,车上左端有一个可看作质点的小滑块.

题目

高中牛顿定律计算题,在光滑的水平地面上静止停放着小车,车上左端有一个可看作质点的小滑块.
小车的质量M=4.0kg,滑块的质量为m=1.0kg,小车与滑块间的动摩擦因数为0.2,小车长为L=2.0m,现用F=14N的水平力拉动小车,g为10 m/s2,求3s末小车的速度.感激不尽～

答案

滑块与小车间的动摩擦力f=μmg=0.2*1*10=2N
以小车为分析对象：
F-f=Ma1
a1=(F-f)/M=(14-2)/4=3m/s^2
以滑块为分析对象：
f=ma2
即μmg=ma2
a2=μg=0.2*10=2m/s^2
滑块在小车上的运动时间t：
L=1/2(a1-a2)t^2
2=1/2(3-2)^t^2
t=2秒
t=2时小车速度v2=a1t=3*2=6m/s
从2秒末开始滑块脱离小车,小车加速度a3=F/M=14/4=3.5m/s^2
3秒末速度v3=v2+a3(t3-t2)=6+3.5*(3-2)=9.5m/s