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如图所示,一辆上表面光滑的平板小车长L=2m,车上左侧有一挡板,紧靠挡板处有一可看成质点的小球.开始时,小车与小球一起在水平面上向右做匀速运动,速度大小为v0=5m/s.某时刻小车开始刹车,加速度a=4m/s2.经过一段时间,小球从小车右端滑出并落到地面上.求:
(1)从刹车开始到小球离开小车所用的时间;
(2)小球离开小车后,又运动了t1=0.5s落地.小球落地时落点离小车右端多远?
分析:(1)平板车刹车后,平板车做匀减速运动到零,小球以初速度做匀速直线运动.先判断小球滚出小车时车是否已经停止运动,而后求出小车做匀减速直线运动位移x1,物体通过的位移x2,位移之差就等于平板车的长度而得出匀速运动的时间.
(2)小球离开小车后做平抛运动,求出小球的水平位移与小球滑出后小车的水平位移之差,即是小球落地时落点离小车右端的距离
解答:解:(1)平板车从开始刹车至停止,运动的时间:t=
v0
a
=
5
4
s=1.25s…①
在这段时间内,小车的位移:x1=
v
2
0
2a
=
52
2×4
m=3.125m…②
小球做匀速直线运动的位移:x2=vt2=5m/s×1.25s=6.25(m)…③
由于 x2-x1=3m>2m…④
所以,小球在平板车停止前已经离开平板车,设在车上运动时间为t′,则有
v0t′-(v0t′-
1
2
at′2)=L…⑤
代入数据得:t′=1s…⑥
故从平板车开始刹车至小下经历的时间为1s
(2)小球离开小车后做平抛运动,在水平方向上通过的位移为
x3=v0t1…⑦
此段时间内将小车看做反向的初速度为零的匀加速运动,小车继续前进的位移是:
x4=
1
2
a(t-t′)…⑧
小球落地时落点离小车右端距离
x=x3-x4…⑨
由①⑥⑦⑧⑨得:x=2.375m
答:(1)从刹车开始到小球离开小车所用的时间为1s
(2)小球落地时落点离小车右端的距离是2.375m
点评:解决本题的关键在于理清平板车和物体的运动情况,灵活运用运动学公式求解.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,一辆上表面光滑的平板小车长L=2.5m,上表面离地高h=0.8m,车上左侧有一挡板,紧靠挡板处有一可看成质点的小球.开始时,小车与小球一起在水平面上向右做匀速运动,速度大小为v0=6m/s.某时刻小车开始刹车,加速度大小a=5m/s2.经过一段时间,小球从小车右端滑出并落到地面上.求:
(1)从刹车开始到小球离开小车所用的时间;
(2)小球落地时落点离小车右端多远?

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,一辆上表面光滑的平板小车长2m,上表面距离地面高0.8m,车上右侧有一挡板,紧靠挡板有一可视为质点的小球.开始时,小车与小球一起在水平面上向左以速度5m/s做匀速直线运动.某时刻小车开始刹车,加速度大小为4m/s2.经过一段时间,小球从小车的左端滑出小车并落到地面上.g取10m/s2.试求:
(1)从刹车开始到小球离开小车所用的时间.
(2)小球落地瞬时离小车左端的距离.

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(16分)如图所示,一辆上表面光滑的平板小车长,车上左侧有一挡板,紧靠挡板处有一可看成质点的小球。开始时,小车与小球一起在水平面上向右做匀速运动,速度大小为。某时刻小车开始刹车,加速度。经过一段时间,小球从小车右端滑出并落到地面上。求:

(1)从刹车开始到小球离开小车所用时间;

(2)小球离开小车后,又运动了落地。小球落地时落点离小车右端多远?

 

 

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(16分)如图所示,一辆上表面光滑的平板小车长,车上左侧有一挡板,紧靠挡板处有一可看成质点的小球。开始时,小车与小球一起在水平面上向右做匀速运动,速度大小为。某时刻小车开始刹车,加速度。经过一段时间,小球从小车右端滑出并落到地面上。求:
(1)从刹车开始到小球离开小车所用时间;
(2)小球离开小车后,又运动了落地。小球落地时落点离小车右端多远?

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