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如图所示,一质量M=50kg、长L=3m的平板车静止在光滑的水平地面上,平板车上表面距地面的高度h=1.8m.一质量m=10kg可视为质点的滑块,以v0=7.5m/s的初速度从左端滑上平板车,滑块与平板车间的动摩擦因数μ=0.5,取g=10m/s2
(1)分别求出滑块在平板车上滑行时,滑块与平板车的加速度大小;
(2)计算说明滑块能否从平板车的右端滑出.
分析:(1)对滑块受力分析,由牛顿第二定律可求得滑块的加速度,同理可求得平板车的加速度;
(2)由位移关系可得出两物体位移间相差L时的表达式,则可解出经过的时间,由速度公式可求得两车的速度,则可判断能否滑出.
解答:解:①对滑块,μmg=ma1,a1=μg=5m/s2
对平板车,μmg=Ma2a2=
μmg
M
=1m/s2

②设经过t时间滑块从平板车上滑出.
x块1=v0t1-
1
2
a1
t
2
1
   x车1=
1
2
a2
t
2
1
   
而 x块1-x车1=L
解得t1=0.5s或2s(舍去)
此时,v块1=v0-a1t1=5m/s,v车1=a2t1=0.5m/s
所以,滑块能从平板车的右端滑出.
点评:滑块与小车间通过摩擦力相互作用,在研究时应注意所选的研究对象的受力及质量不能用错.
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,一质量M=50kg、长L=3m的平板车静止在光滑的水平地面上,平板车上表面距地面的高度h=1.8m.一质量m=10kg可视为质点的滑块,以v0=7.5m/s的初速度从左端滑上平板车,滑块与平板车间的动摩擦因数μ=0.5,取g=10m/s2
(1)分别求出滑块在平板车上滑行时,滑块与平板车的加速度大小;
(2)判断滑块能否从平板车的右端滑出.若能,求滑块落地时与平板车右端间的水平距离;若不能,试确定滑块最终相对于平板车静止时与平板车右端的距离.

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