Question

如图A-3所示，质量为M=8kg的小车放在光滑的水平面上，在小车右端施加一水平恒力F=5N，当小车向右运动的速度达到1.5m/s时，在小车最右端轻轻地放上一个大小不计的质量为m=2kg的小物块，物块与小车的动摩擦因数μ=0.2，小车足够长，求从小物块放上小车经过1.5s，小物块相对于地的位移.（g取10m/s²）

Answer 1

见解析

【试题分析】
轻轻放上小物块后的一段时间内，由于m和M的速度不同（v_车>v_物）故小物块相对车向左运动，受到向右的摩擦力为F_μ=μmg，其加速度为a₁=μg=2m/s²
小车受到向左的摩擦力，其加速度为
a₂=m/s2
当小物块和小车速度相等时，两者将保持相对静止.设这段运动时间为t₁，则a₁t¹=v₀+a₂t₁，解得t₁=0.8s
小物块运动位移为s=a₁t₁²/2=0.64m
0.8s后小物块和小车以共同的加速度和相同初速度运动，时间为t₂=0.7s
a₃=
小物块运动位移为s₂=小物块总位移为s=s₁+s₂=1.88m.