Question

（12分）如圖所示，平板在長L=6m，質量為M=10kg，上表面距離水平地面高為h=1.25m，在水平面上向右做直線運動，A、B是其左右兩個端點。某時刻小車速度為v₀=7.2m/s，在此時刻對平板車施加一個方向水平向左的恒力F=50N，與此同時，將一個質量m=1kg為小球輕放在平板車上的P點（小球可視為質點，放在P點時相對于地面的速度為零），，經過一段時間，小球脫離平板車落到地面。車與地面的動摩擦因數為0.2，其他摩擦均不計．取g=10m/s²。求：

   

（1）小球從離開平板車開始至落到地面所用的時間；

（2）小球從輕放到平板車開始至離開平板車所用的時間；

（3）從小球輕放上平板車到落地瞬間，平板車的位移大小。

Answer 1

解析：

（1）小球從離開平板車開始至落到地面所用的時間     

                          

（2）小球放到平板車后相對地面靜止，小車的加速度為

 

小車向右運動的距離為 

小于4m，所以小球不會從車的左端掉下。

小車向右運動的時間為   

小車向左運動的加速度為

小車向左運動的距離為 

小車向左運動的時間為 

 

（3）小球剛離開平板車瞬間，小車的速度方向向左，大小為

 

小球離開車子后，車的加速度為    

車子向左運動的距離為  

從小球輕放上平板車到落地瞬間，平板車的位移大小X= x₁ + x₂+ x₃ =5.175m