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如圖所示,質量M=8kg的小車放在水平光滑的平面上,在小車左端加一水平推力F=8N,當小車向右運動的速度達到3m/s時,在小車前端輕輕地放上一個大小不計,質量為m=2kg的小物塊,物塊與小車間的動摩擦因數μ=0.2,小車足夠長.求
(1)小物塊放上后,小物塊及小車的加速度各為多大;
(2)經多長時間兩者達到相同的速度;
(3)從小物塊放上小車開始,經過t=3s小物塊通過的位移大小為多少.(取g=l0m/s2
分析:(1)小物塊放上小車后,發(fā)生相對滑動,小物塊在滑動摩擦力的作用下做勻加速運動,小車在推力和摩擦力作用下做勻加速運動,根據牛頓第二定律求出物塊和小車的加速度.
(2)物塊做初速度為0的勻加速運動,小車做有初速度的勻加速運動,根據運動學公式求出速度相等的時間,從而求出相等的速度.
(3)物塊和小車速度相等后,一起做勻加速直線運動,物塊與小車間的滑動摩擦力變?yōu)殪o摩擦力.先求出速度相等前物塊的位移,然后根據共同運動的加速度,求出一起勻加速運動的位移,兩個位移之和即為小物塊最終的位移.
解答:解:(1)由牛頓第二定律F=ma得
物塊的加速度am=
μmg
m
=μg=2m/s2

   小車的加速度:aM=
F-μmg
M
=0.5m/s2

(2)由:amt=v0+aMt  得
    t=2s
(3)在開始2s內小物塊的位移:s1=
1
2
amt2
=4m  
 最大速度:v=at=4m/s2
  在接下來的1s物塊與小車相對靜止,一起做加速運動  由牛頓第二定律可知且加速度為:
a=
M+m
=0.8m/s2

 這1s內的位移:s2=vt+
1
2
at2=4.4m
,
通過的總位移s=s1+s2=8.4m
答:(1)加速度分別為2m/s2和0.5m/s2
(2)時間為2s
(3)最終位移為8.4m
點評:解決本題的關鍵知道物塊和小車開始各自以加速度做勻加速運動,當速度相對后,保持相對靜止,一起做勻加速直線運動.
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

(2007?淄博模擬)如圖所示,質量M=8.0kg的小車放在光滑的水平面上,給 小車施加一個水平向右的恒力F=8.0N.當向右運動的速度達到u0=1.5m/s時,有一物塊以水平向左的初速度v0=1.0m/s滑上小車的右端.小物塊的質量m=2.0kg,物塊與小車表面的動摩擦因數μ=0.20.設小車足夠長,重力加速度g=10m/s2.求:
(1)物塊從滑上小車開始,經過多長的速度減小為零.
(2)物塊在小車上相對滑動的過程,物塊相對地面的位移.
(3)物塊在小車上相對小車滑動的過程中,系統(tǒng)產生的內能?(保留兩位有效數字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網如圖所示,質量m=8.0kg的物體放在光滑水平地面上.對于物體施加一個F=44N的水平拉力,使物體由靜止開始做勻加速直線運動.求:
(1)物體加速度a的大小;
(2)物體在t=3.0s時速度v的大。

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網如圖所示,質量M=8.0kg的小車停在光滑的水平面上.在小車的右端施加一個F=8.0N的水平恒力,當小車向右運動的速度達到v=3.0m/s時,在小車的右端輕放上一個m=2.0kg的小物體初速度為零.,物體與小車間的動摩擦因數μ=0.2,假設小車足夠長.g=10m/s2.求:
(1)小物體放到車上后,與車相對靜止前小物體和車的加速度分別是多大?
(2)經過多長時間小物體與車相對靜止?

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科目:高中物理 來源:2014屆山東省日照市高三上學期第一次月考物理試卷(解析版) 題型:計算題

(10分)如圖所示,質量M=8  kg的小車放在水平光滑的平面上,在小車左端加一水平推力F=8  N,當小車向右運動的速度達到1.5  m/s時,在小車前端輕輕地放上一個大小不計,質量為m=2  kg的小物塊,物塊與小車間的動摩擦因數μ=0.2,小車足夠長(取g=l0  m/s2)。求:

(1)小物塊放后,小物塊及小車的加速度大小各為多大?

(2)經多長時間兩者達到相同的速度?

(3)從小物塊放上小車開始,經過t=1.5  s小物塊通過的位移大小為多少? 

 

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科目:高中物理 來源:2011-2012學年湖南省高三第三次月考考試物理卷 題型:選擇題

(14分)如圖所示,質量M=8 kg的小車放在水平光滑的平面上,在小車左端加一水平推力F=8 N,當小車向右運動的速度達到1.5 m/s時,在小車前端輕輕地放上一個大小不計,質量為m=2 kg的小物塊,物塊與小車間的動摩擦因數為0.2,小車足夠長.求:

(1)小物塊剛放上小車時,小物塊及小車的加速度各為多大?

(2)經多長時間兩者達到相同的速度?

(3)從小物塊放上小車開始,經過t=1.5 s小物塊通過的位移大小為多少?(取g=l0 m/s2).

 

 

 

 

 

 

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