问题补充:
如图所示,一辆长L=2m、高h=0.8m、质量为M=12kg的平顶车,车顶光滑,在牵引力为零时,仍在向前运动,车与路面间的动摩擦因数μ=0.3.当车速为v0=7m/s时,把一个质量为m=1kg的物块(视为质点)轻轻放在车顶的前端.问物块落地时,落地点距车前端多远?(取g=10m/s2.)
答案:
解:由于m与M无摩擦,所以开始物块m在车上静止,离开车后做自由落体运动,放上m后地面对M的摩擦力F1=μ(m+M)g,则M的加速度a1==3.25?m/s2-------①
m离开M前,M做减速运动,位移s1=L,设m即将落地时车速度为v,则由运动学公式
v02-v2=2a1L,得
v═6?m/s
物块m下落时间
t==s=0.4?s
m离开M后,M的加速度
a2═μg=3?m/s2
在0.4?s内车前进的距离
s2=v?t-a2t2=2.16?m
所以,物体落地点离车前端距离
s=s2+L=2.16?m+2?m=4.16?m.
故物块落地时,落地点距车前端4.16m.
解析分析:物块在平顶车上和不在平顶车上时,平顶车都做匀减速直线运动,分别求出两种情况下匀减速直线运动的加速度,以及求出物块离开平顶车做自由落体运动的时间,结合运动学公式求出物块落地时,落地点距车前端的距离.
点评:解决本题的关键理清平顶车的运动过程,以及知道物块做自由落体运动,灵活运用运动学规律求解.
如图所示 一辆长L=2m 高h=0.8m 质量为M=12kg的平顶车 车顶光滑 在牵引力为零时 仍在向前运动 车与路面间的动摩擦因数μ=0.3.当车速为v0=7m/s