Question

【题目】如图所示，质量M＝8 kg的小车放在水平光滑的平面上，在小车左端加一F＝8 N的水平推力，当小车向右运动的速度达到v0＝1.5 m/s时，在小车前端轻轻地放上一个大小不计，质量为m＝2 kg的小物块，小物块与小车间的动摩擦因数μ＝0.2，小车足够长，取g＝10 m/s2.求：

(1)放小物块后，小物块及小车的加速度各为多大；

(2)经多长时间两者达到相同的速度；

(3)从小物块放上小车开始，经过t＝1.5 s小物块通过的位移大小为多少？

Answer 1

【答案】（1） ； （2） （3）

【解析】试题分析：分别对小物块和小车受力分析，运用牛顿第二定律求出加速度的大小；根据速度时间公式求出小物块和小车速度相同时所需的时间；小物块和小车达到共同速度后，一起做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律求出速度相同后的加速度，运用运动学公式分别求出速度相等前和速度相等后，小物块的位移，从而得出小物块的总位移。

（1）小物块的加速度am＝μg＝2 m/s2

小车的加速度：

（2）速度相等时有：amt＝v0＋aMt

代入数据解得：t＝1 s

（3）从小物块放上小车开始1 s内，小物块的位移：

1 s末小物块的速度为：v＝amt＝2 m/s

在接下来的0.5 s内小物块与小车相对静止，一起做加速运动，

且加速度为：

这0.5 s内小物块的位移为：

小物块1.5 s内通过的总位移s＝s1＋s2＝2.1 m