Question

如圖所示，小車質量M為2.0kg，與水平地面阻力忽略不計，物體質量m=0.50kg，物體與小車間的動摩擦因數為0.3，（g取10m/s²）則：

（1）小車在外力作用下以1.2m/s的加速度向右運動時，物體受摩擦力是多大？
（2）欲使小車產生3.5m/s的加速度，給小車需要提供多大的水平推力？
（3）若小車長L=1m，靜止小車在8.5N水平推力作用下，物體由車的右端向左滑動，滑離小車需多長時間？（忽略m的大小）
 

Answer 1

（1）0.6N        （2）8.5N   （3）2s

m與M間的最大靜摩擦力F_f=mmg=1.5N，當m與M恰好相對滑動時的加速度為：
F_f=ma       a=3m/s²
（1）      當a=1.2m/s²時，m未相對滑動，則F_f=ma=0.6N
（2）      當a=3.5m/s²時，m與M相對滑動，則F_f=ma=1.5N，隔離M有F-F_f=Ma               F=F_f+Ma=8.5N
（3）當F=8.5N時，a_車=3.5m/s²，a_物=3m/s²，a_相對= a_車- a_物="0.5" m/s²，由L=a_相對t²，得t=2s