Question

14．如圖所示M=8.0kg的小車停放在光滑水平面上．在小車右端施加一個(gè)F=8.0N的水平恒力．當(dāng)小車向右運(yùn)動的速度達(dá)到3.0m/s時(shí)，在其右端輕輕放上一質(zhì)量m=2.0kg的小物快（初速度為零），物快與小車間動摩擦因數(shù)μ=0.20．假定小車足夠長．
求：（1）小物塊放上小車時(shí)，小物塊與小車的加速度分別是多大？
（2）經(jīng)過多長時(shí)間小物塊與小車相對靜止．

Answer 1

分析 根據(jù)牛頓第二定律分別求出小物塊和小車的加速度大小，根據(jù)速度時(shí)間公式求出物塊相對小車靜止所需的時(shí)間．

解答 解：（1）根據(jù)牛頓第二定律的，小物塊${a_1}=\frac{μmg}{m}=μg=2m/{s^2}$
小車${a}_{2}=\frac{F-μmg}{M}=\frac{8-0.2×20}{8}m/{s}^{2}=0.5m/{s}^{2}$，
（2）當(dāng)v_物=v_車時(shí)，物塊相對于小車靜止，
根據(jù)a₁t=v₀+a₂t
代入數(shù)據(jù)解得t=2s   
答：（1）小物塊放上小車時(shí)，小物塊與小車的加速度分別是2m/s²、0.5m/s²；
（2）經(jīng)過2s時(shí)間小物塊與小車相對靜止．

點(diǎn)評 本題考查了牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式的綜合運(yùn)用，知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運(yùn)動學(xué)的橋梁，基礎(chǔ)題．