如图所示,一质量M=5kg的平板小车静止在水平地面上,小车与地面间的动摩擦因数μ 1 =0.1,现在给小车施加一个水平向

如图所示,一质量M=5kg的平板小车静止在水平地面上,小车与地面间的动摩擦因数μ 1 =0.1,现在给小车施加一个水平向右的拉力F=15N,经t=3s后将一质量为m=2kg的货箱,(可视为质点)无初速度地放置于平板车上,货箱与小车间的动摩擦因数μ 2 =0.4,货箱最后刚好未从小车上落下,求货箱刚放上小车时离车后端的距离.
武纪寒 1年前 已收到1个回答 举报

老鬼当家 幼苗

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对车进行受力分析:车受重力、支持力、摩擦力、拉力.



f=μ 1 Mg=5N
运用牛顿第二定律:
车加速度a=
F 合
M =
15-5
5 m/s 2 =2m/s 2
3s后的车的末速度v=at=2×3m/s=6m/s
因为刚将货箱放上去初速度为0而车的速度是6m/s所以货箱相对车而言向后运动,一直到加速到跟车的速度为止才相对静止
而此时车受到的摩擦力增加,加速度改变!
对货箱分析:货箱受到向前的摩擦力分f 1 2 mg=8N
对车分析:车受到地面和货箱施加的向后的摩擦力f 2 1 (Mg+mg)+f 1 =15N.
运用牛顿第二定律得:
此时车加速度是0
货箱的加速度是4m/s 2
设当ts后货箱和车的速度相同(货箱速度不会超过车)
对货箱根据v=at得:
4t=6,t=1.5s
因为货箱最后刚好未从小车上落下,所以货箱距离车后端的距离等于车移动的位移减去货箱移动的位移
在1.5s内车移动的位移为x M =vt=9m
在1.5s内货箱移动的位移x m =
1
2 at 2 =4.5m
货箱距离车后端的距离△x=x M -x m =4.5m
答:货箱距离车后端的距离为4.5m.

1年前

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