Question

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1.5m/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(取g＝10m/s²)．求：

(1)放上小物塊瞬間，小物塊與小車的加速度大小；
(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＝1.5s小物塊通過的位移大小．

Answer 1

(1)2m/s²　0.5m/s²　(2)1s　(3)2.1m

(1)小物塊的加速度(2分)
小車的加速度(2分)
(2)由 (2分)得t＝1s(1分)
(3)在開始1s內小物塊的位移
(2分)
此時其速度v＝at＝2m/s(1分)
在接下來0.5s小物塊與小車相對靜止，一起做加速運動且加速度(1分)
這0.5s內的位移s₂＝vt₁＋at＝1.1m(2分)
則小物塊通過的總位移s＝s₁＋s₂＝2.1m(1分)