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如圖,長L=1.4m,高h=1.25m,質量M=30kg的小車在水平路面上行駛,車與路面的動摩擦因數μ1=0.01,當速度v0=1.2m/s時,把一質量為m=20kg的鐵塊輕輕地放在車的前端(鐵塊視為質點),鐵塊與車上板間動摩擦因數μ2=0.02,問:(g=10m/s2
(1)鐵塊與小車分離時鐵塊和小車的速度分別為多少?
(2)鐵塊著地時距車的尾端多遠?
分析:運用牛頓運動定律、勻變速直線運動的規(guī)律及平拋運動的規(guī)律來分析運動軌跡,即可解決此類問題.
解答:解:(1)鐵塊開始做勻加速運動:a2g=0.2m/s2
小車做勻減速運動:a=
μ2mg+μ2(M+m)g
M
=0.3m/s2
當鐵塊滑落時:s-s=L
v0t-
1
2
at2-
1
2
at2=1.4

解得t=2s
滑落時:v=at=0.4m/s;
     v=v0-at=0.6m/s  
   (2)滑落后,鐵塊做平拋運動,小車向前做減速運動
a′=-μ1g=-0.1m/s2
△t=
2h
g
=0.5s

所以△s=(v△t-
1
2
a′△t2)-v△t
=0.0875m
答:鐵塊與小車分離時鐵塊的速度是0.4m/s,小車的速度是0.6m/s,鐵塊著地時距車的尾端0.0875m.
點評:此題考察了牛頓運動定律、勻變速直線運動和平拋運動的知識,將運動軌跡細化,根據不同的運動規(guī)律分別求解即可解決此類題目.
練習冊系列答案
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(1) 鐵塊與小車分離時鐵塊和小車的速度分別為多少?
(2) 鐵塊著地時距車的尾端多遠?

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(1)鐵塊與小車分離時鐵塊和小車的速度分別為多少?
(2)鐵塊著地時距車的尾端多遠?

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