Question

如圖6所示，高為h的車廂在平直軌道上勻減速向右行駛，加速度大小為a，車廂頂部A點處有質量為m油滴落到地板上，若O點位于A點的正下方，則油滴落在地板上的點應在O點左側還是右側？離O點距離為多少？油滴下落過程中對地球的作用力大小為多少？

圖6

Answer 1

解析：油滴離開車廂上的A點后，由于慣性在水平方向上保持原來的速度，而在豎直方向上做自由落體運動。

在豎直方向上，由h＝gt²知

油滴的下落時間t＝                                                                         ①

設油滴下落時車的速度為v₀，則在時間t內油滴的水平位移x₁＝v₀t                  ②

車的水平位移x₂＝v₀t－at²                                                                                                                                                       ③

由①②③得油滴落在O點右側，距O點的距離為

Δx＝x₁－x₂＝at²＝h。

油滴下落時地球對油滴的作用力大小為mg，由牛頓第三定律可知，油滴對地球的作用力大小也是mg。

答案：右側　h　mg