Question

如圖所示，質量M＝8 kg的小車放在光滑的水平面上，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，小物塊與小車間的動摩擦因數μ＝0.2，當二者達到相同速度時，物塊恰好滑到小車的最左端。取g＝10 m/s²。則：

(1)小物塊放上后，小物塊及小車的加速度各為多大？
(2)小車的長度L是多少？

Answer 1

(1)2 m/s²     0.5m/s²    (2)0.75m

解析試題分析：(1)以小物塊為研究對象，由牛頓第二定律，得：μmg＝ma₁
解得：a₁＝μg＝2 m/s²
以小車為研究對象，由牛頓第二定律，得：F－μmg＝Ma₂
解得：a₂＝＝0.5 m/s²
由題意及運動學公式：a₁t＝v₀＋a₂t
解得：＝1 s
則物塊運動的位移：x₁＝a₁t²＝1 m
小車運動的位移：x₂＝v₀t＋a₂t²＝1.75 m
L＝x₂－x₁＝0.75 m
考點：本題考查牛頓第二定律和運動學關系。