Question

如图，一小车在水平路面上以5m/s的速度匀速行驶，车厢后壁有一架子，距车厢地面高为1．8m，架子上紧贴后壁放有一质量为lkg，可视为质点的光滑小物块A，若小车突然受到一制动力的作用，使车开始以10m/s²的加速度做匀减速运动，由于惯性，小物块A向前飞出，（g取10m/s²）求：

（1）小物块A落到车厢地面前的那一瞬间，重力对A做功的功率

（2）小物块A落到车厢地面时，落点距车厢后壁的距离。

 

Answer 1

（1）60W（2）1．75m

解析:（1）小车制动后，物块A做平抛运动，设A落地时间为t

由：h=gt2    …………………………2′

得：t=0．6s    ………………………………………………………………………………………1′

vy=gt　　………………………………………………………………………………………1′

PG=mgvy　　　………………………………………………………………………………………2′

=60W　　………………………………………………………………………………………1′

（2）∵小车制动后，减速至停止的时间  t0=v/a=0．5s<t ………………2′

∴小物块A落地时，小车已停止　………………………………………………………………………1′

小车的位移 s0=v2/2a　　……………………………………………………………2′　

（s0=vt0-at02/2也正确，但若时间未与落地时间t相区别者不得公式分）

小物块A的水平位移  s=vt    ………………………………………………… 2′

物块A落地时距车前端的距离  △s=s－s0 ……………………………………………1′

=1．75m   ……………………………………1′