Question

【題目】如圖所示，質量M=8kg的小車放在光滑水平面上，在小車左端加一水平推力F=8N。當小車向右運動的速度達到6m/s時，在小車右端輕輕地放一個大小不計、質量m=2kg的小物塊。小物塊與小車間的動摩擦因數μ=0．2，小車足夠長。g取10m/s2，則：

（1）放上小物塊后，小物塊及小車的加速度各為多大；

（2）經多長時間兩者達到相同的速度；

（3）從小物塊放上小車開始，經過t=5s小車通過的位移大小為多少？

Answer 1

【答案】（1）2m/s2，0．5m/s2（2）4s（3）12．4m

【解析】

試題分析：（1）設小物塊加速度為a1

μmg=ma1

a1=2m/s2

設小車加速度為a2

F-μmg=Ma2

a2=0．5m/s2

（2）設經過時間t1兩者達到共同速度v

v=a1t1

v=v0+a2t1

所以v=8m/s

t1=4s

（3）兩者共速后加速度為a3

F=（M+m）a3

a3=0．8m/s2

共速前小車的位移為x1

x1=a2

x1=4m

共速后小車的位移為x2

t2=t-t1=1s

x2=vt2+a3

x2=8．4m

所以x=x1+x2=12．4m