Question

如圖所示，平板車長L=6m，質量M=10kg，上表面距離水平地面高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。某時刻小車的速度v₀=7.2m/s，在此時刻對平板車施加一個方向水平左的恒力F=50N，與此同時，將一個質量m=1kg的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），PB=，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至落到地面的過程中，摩擦力對平板車做的功。

Answer 1

（1）小球離開平板車后做自由落體運動，落到地面所用的時間

   

（2）小球放到平板車后相對地面靜止，小車的加速度大小

小車向右運動的距離

，所以小球不會從車的左端掉下

小車向右運動的時間

小車向左運動的加速度

小球掉下小車時，小車向左運動的距離

小車向左運動的時間

所以小球從輕放到平板車開始至離開平板車所用的時間

  

（3）小球剛離開平板車時，小車的速度方向向左，大小為

小球離開車子后，車的加速度大小

車子向左運動的距離

從小球輕放上平板車至落到地面的過程中，摩擦力對平板車做的功為：