Question

如圖所示，長L=1．5m，質量M=10kg的長方體木箱，在水平面上向右做直線運動。當木箱的速度v0=3．6m／s時，對木箱施加一個方向水平向左的恒力F=50N，并同時將一個質量m=1kg的光滑小滑塊輕放在距木箱右端1/3的P點（小滑塊可視為質點，放在P點時相對于地面的速度為零），經過一段時間，小滑塊脫離木箱落到地面．木箱與地面的動摩擦因數為μ=0．2，而小滑塊與木箱之間的摩擦不計．取g=10m／s2，求： 
（1）小滑塊離開木箱時的小滑塊的速度是多大；
（2）小滑塊放上P點后，木箱向右運動的最大位移；
（3）小滑塊離開木箱時的木箱的速度是多大。

Answer 1

（1）小球離開木箱時速度為零                     （3分）
（2）小球放上木箱后相對地面靜止，木箱的加速度
由       
得     （2分）
木箱向右運動的最大位移            （2分）
（3）由于木箱在向右運動期間，小球不會從木箱的左端掉下（1分）
木箱向左運動的加速度
        （2分）
設木箱向左運動時，小球從木箱的右端掉下
                              （1分）
設木箱向左運動所用的時間為，則
由   
小球剛離開木箱時速度方向向左，大小為
                               （2分）

略