Question

如圖所示，一輛長(zhǎng)L=3.6m，高h(yuǎn)=1.8m，車(chē)頂光滑的平頂車(chē)，駕駛員在關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后讓汽車(chē)做減速運(yùn)動(dòng)，已知車(chē)的加速度大小恒為0.2m/s²，當(dāng)車(chē)速為v₀=2m/s時(shí)，把一個(gè)質(zhì)量為m=1kg的滑塊（視為質(zhì)點(diǎn)）輕輕放在車(chē)頂?shù)那岸耍瑔?wèn)：
（1）以地面為參考系，滑塊在車(chē)頂上時(shí)及離開(kāi)車(chē)以后分別做什么運(yùn)動(dòng)？
（2）滑塊落地時(shí)刻，落地點(diǎn)距車(chē)前端多遠(yuǎn)？（g取10m/s²）．

Answer 1

解：（1）車(chē)頂光滑，所以小滑塊水平方向不受力，所以小滑塊相對(duì)地面為靜止?fàn)顟B(tài)，離開(kāi)車(chē)以后做自由落體運(yùn)動(dòng)
（2）車(chē)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)當(dāng)汽車(chē)尾端運(yùn)動(dòng)到小滑塊處時(shí)速度為v：-v²=2aL
解得：v=1.6m/s
滑塊離開(kāi)車(chē)尾后做自由落體，根據(jù)位移公式：h=gt²，得：t=0.6s
0.6s內(nèi)汽車(chē)?yán)^續(xù)前進(jìn)的位移為：x=vt-at²=6m
則△x=L+x=9.6m
答：（1）以地面為參考系，滑塊在車(chē)頂上時(shí)為靜止裝填及離開(kāi)車(chē)以后做自由落體運(yùn)動(dòng)，
（2）滑塊落地時(shí)刻，落地點(diǎn)距車(chē)前端9.6m．
分析：車(chē)頂光滑，小滑塊水平方向不是受力，故小滑塊相對(duì)地面保持靜止，離開(kāi)以后做自由落體運(yùn)動(dòng)
算出滑塊落地的時(shí)間，然后 計(jì)算這段時(shí)間汽車(chē)前進(jìn)了多少，就可求得落地點(diǎn)與車(chē)前端的距離
點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵理清平頂車(chē)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，以及知道物塊做自由落體運(yùn)動(dòng)，靈活運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律求解．