Question

如图6所示，高为h的车厢在平直轨道上匀减速向右行驶，加速度大小为a，车厢顶部A点处有质量为m油滴落到地板上，若O点位于A点的正下方，则油滴落在地板上的点应在O点左侧还是右侧？离O点距离为多少？油滴下落过程中对地球的作用力大小为多少？

图6

Answer 1

解析：油滴离开车厢上的A点后，由于惯性在水平方向上保持原来的速度，而在竖直方向上做自由落体运动。

在竖直方向上，由h＝gt²知

油滴的下落时间t＝                                                                         ①

设油滴下落时车的速度为v₀，则在时间t内油滴的水平位移x₁＝v₀t                  ②

车的水平位移x₂＝v₀t－at²                                                                                                                                                       ③

由①②③得油滴落在O点右侧，距O点的距离为

Δx＝x₁－x₂＝at²＝h。

油滴下落时地球对油滴的作用力大小为mg，由牛顿第三定律可知，油滴对地球的作用力大小也是mg。

答案：右侧　h　mg