如图所示,平板车长为L,质量为m,上表面距离水平地面高为h,以速度v0向右做匀速直线运动,A、B是其左右两个端点.从某时刻起对平板车施加一个方向水平向左的恒力F,与此同时,将一个小球轻放在平板车上的P点(小球可视为质点,放在P点时相对于地面的速度为零),,经过一段时间,小球脱离平板车落到地面.已知小球下落过程中不会和平板车相碰,所有摩擦力均忽略不计.求
(1)小球从离开平板车开始至落到地面所用的时间.
(2)小球落地瞬间,平板车的速度大小.
(1)小球离开小车后作自由落体运动,设下落时间为t ,则 h=gt
解得 t=
(2)分两种情况讨论:
①平板车向右做匀减速运动的某一时刻,小球从左端A离开车.
当小球在车左端时,车向右的位移 s1=
车向左的加速度 a=
车向右的速度 v1=
小球离开车的左端后做自由落体运动,当小球落地瞬间,车的速度 v2= v1 –at
联立解得车的速度 v2=
(>0,车向右做匀减速运动;<0,车向左做匀加速运动)
②平板车先向右做匀减速运动,然后向左做匀加速运动的某一时刻,小球从右端B离开车.
当小球在车右端时,车向左的位移 s2=
车向左的加速度仍 a=
车向左的速度 v3=
小球离开车的右端后做自由落体运动,当小球落地瞬间,车向左的速度 v4= v3+at
联立解得车向左的速度
科目:高中物理 来源: 题型:
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PB |
L |
3 |
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(18分)如图所示,平板车长为L = 6m,质量为M = 10kg,上表面距离水平地面高为h = 1.25m,在水平面上向右做直线运动,A、B是其左右两个端点.某时刻小车速度为v0 = 7.2m/s,在此时刻对平板车施加一个方向水平向左的恒力F = 50N,与此同时,将一个质量m = 1kg为小球轻放在平板车上的P点(小球可视为质点,放在P点时相对于地面的速度为零),,经过一段时间,小球脱离平板车落到地面.车与地面的动摩擦因数为0.2,其他摩擦均不计.取g=10m/s2.求:
(1)小球从离开平板车开始至落到地面所用的时间;
(2)小球从轻放到平板车开始至离开平板车所用的时间;
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