如图所示，铁块质量m=1.2kg（长度不计），它以速度v0=2.0m/s水平地滑上一辆静止的平板小车，已知小车质量M=0
如图所示，铁块质量m=1.2kg（长度不计），它以速度v0=2.0m/s水平地滑上一辆静止的平板小车，已知小车质量M=0.4kg，铁块与小车间的动摩擦因数为μ=0.2，小车所受地面阻力是车对地面压力大小的0.1倍，铁块恰好没有滑离小车，g取10m/s2，求：
（1）铁块刚好相对小车静止时小车的速度；
（2）小车长度；
（3）铁块运动过程的总位移大小．
（1）铁块刚好相对小车静止时小车的速度；
（2）小车长度；
（3）铁块运动过程的总位移大小．
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解题思路：（1）根据牛顿第二定律求出铁块和小车的加速度，由速度时间公式求出二者速度相等时用的时间；（2）由位移公式分别求出二者到达速度相等时的位移，二者的位移之差等于小车的长度；（3）以整体为研究对象根据牛顿第二定律求出二者共同减速时的加速度大小，由匀变速速度位移公式求出二者至静止时发生的位移．
（1）铁块：μ1mg=ma1
a1＝2m/s2
小车：μ1mg-μ2（m+M）g=Ma2
a2＝2m/s2
铁块相对小车静止时速度相同，v0-a1t=a2t
t=0.5s
v1=a2t=1.0m/s
（2）小车长度 l＝
v0
2t＝0.5m
（3）铁块相对小车静止后与小车一起做匀减速运动直到静止μ2（m+M）g=（m+M）a3
得：a3＝1m/s2
运动时间：t′＝
v1
a3＝1.0s
小车的总位移：S＝
v1
2(t+t′)＝0.75m
所以铁块的总位移：S铁=l+S=1.25m
答：（1）铁块刚好相对小车静止时小车的速度为1.0m/s；
（2）小车长度为0.5m；
（3）铁块运动过程的总位移大小为1.25m．
点评：
本题考点： 牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系．
考点点评： 本题属于连接体问题，运用牛顿第二定律求加速度时一定要先明确研究对象，明确那个物体为研究对象则F=ma中的m为哪个物体的质量．
1年前
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