Question

（14分）如右圖所示，一輛上表面光滑的平板小車長L＝2 m，車上左側有一擋板，緊靠擋板處有一可看成質點的小球．開始時，小車與小球一起在水平面上向右做勻速運動，速度大小為v₀＝5 m/s.某時刻小車開始剎車，加速度大小a＝4 m/s².經過一段時間，小球從小車右端滑出并落到地面上．求：

(1)從剎車開始到小球離開小車所用的時間；
(2)小球離開小車后，又運動了t₁＝0.5 s落地．小球落地時落點離小車右端多遠？

Answer 1

(1) t＝1 s.(2)Δx＝2.375 m.

(1)剎車后小車做勻減速運動，小球繼續做勻速運動，設經過時間t，小球離開小車，經判斷知此時小車沒有停止運動，則x_球＝v₀t （2分）x_車＝v₀t－at²（2分）
x_球－x_車 ＝L（2分）
代入數據可解得：t＝1 s.（1分）
(2)經判斷小球離開小車又經t₁＝0.5 s落地時，小車已經停止運動．設從剎車到小球落地，
小車和小球總位移分別為x₁、x₂，則：  x₁＝（2分）
x₂＝v₀(t＋t₁)（2分）
設小球落地時，落點離小車右端的距離為Δx，則：    Δx＝x₂－(L＋x₁)（2分）
解得：Δx＝2.375 m. （1分）
本題考查力與運動的關系，小球水平方向不受外力，小車剎車后做勻減速直線運動，而小球保持原來速度向右勻速運動，由兩物體的位移差為L可求得運動時間，小球飛出后做平拋運動，根據豎直高度求運動時間，由兩物體水平方向的運動求得距離差值
點評：高中物理主要有兩大問題，由受力判斷運動或由運動求解受力問題，已知受力判斷運動的步驟是先分析受力，再由受到的力判斷運動過程，轉化為運動學問題求解