布丁笔笔
春芽
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(1)设物块运动的加速度为a
1 ,小车运动的加速度为a
2 ,物块从开始滑动到从小车左端滑出的时间为t.
物块所受摩擦力f=μmg,
根据牛顿第二定律f=ma
1 ,物块的位移x
1 =
1
2 a
1 t
2 小车所受摩擦力f′=f=μmg,
根据牛顿第二定律F-f′=Ma
2 ,小车的位移x
2 =
1
2 a
2 t
2 解得物块运动的加速度为a
1 =2 m/s
2 ,
小车运动的加速度a
2 =4m/s
2 由如图1所示的几何关系可知x
2 -x
1 =l
解得滑块在t=1s末从小车左端滑出,
小车的位移x
2 =
1
2 a
2 t
2 =2m,
拉力F所做的功W=F x
2 =36J
(2)此时物块的速度大小v
1 =a
1 t=2m/s
物块滑出后做平抛运动,
机械能守恒,
1
2 m v
1 2 +mgh=E
1 ′
物块落地时的动能为E
1 ′=10J
(3)物块与小车分离时,小车速度为v
2 =a
2 t=4 m/s
物块与小车分离后向右做平抛运动,
设物块做平抛运动的时间为t′,
则 t′=
2h
g =0.40 s
物块做平抛运动的过程中
物块向右的水平位移 x
1 ′=v
1 t′=0.8m
小车向右的位移x
2 ′=v
2 t′=1.6m
由图2所示的几何关系可知,当物块落地时,
物块与小车在水平方向上相距x
2 ′-x
1 ′=0.8 m
答:(1)拉动小车过程中拉力F所做的功为36J;
(2)物块落地时的动能10J;
(3)物块落地时,物块与小车左端的水平距离为0.8 m.
1年前
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