如图所示，物体A的质量M=1kg，静止在光滑水平面上的平板车B的质量为m=0.5kg、长为L=1m．某时刻物体A以v0=4m/s向右的初速度滑上木板B的上表面，

题文

如图所示，物体A的质量M=1kg，静止在光滑水平面上的平板车B的质量为m=0.5kg、长为L=1m．某时刻物体A以v₀=4m/s向右的初速度滑上木板B的上表面，在A滑上B的同时，给B施加一个水平向右的拉力F=5N．忽略物体A的大小，已知A与B之间的动摩擦因数μ=0.2，重力加速度取g=10m/s²，试求：



（1）物体A在平板车上经多长时间与平板车有相同的速度；
（2）物体A在小车上运动时相对小车向右滑行的最大距离．
（3）如果要使A不至于从B上滑落，拉力F大小应满足的条件．

题型：未知 难度：其他题型

答案

（1）0.25s（2）0.5m（3）1N≤F≤3N

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解析

（1）物体A滑上木板B后做匀减速运动，有

,解得


木板B做加速运动，有

,解得：a_B=14m/s²
两者速度相同时有 v₀-a_At=a_Bt 解得：t=0.25s
(2)达到共同速度时，物体A在小车上运动时相对小车向右滑行的距离最大
A滑行距离：


B滑行距离：


最大距离：


（3）物体A不从B右端滑落的临界条件是A到达B的右端时，A、B具有共同的速度v₁，则： 



又：


联立以上两式，可得：a_B=6m/s² 
再代入②式得：


当F较大时，在A到达B的右端之前，就与B具有相同的速度，之后，A必须相对B静止，才不会从B的左端滑落。即有：

，


所以F＝3N 
综上：力F应满足的条件是1N≤F≤3N

考点

据考高分专家说，试题“如图所示，物体A的质量M=1kg，静止在.....”主要考查你对 [匀变速直线运动 ]考点的理解。

匀变速直线运动

定义：
在任意相等的时间内速度的变化相等的直线运动，即加速度恒定的变速直线运动叫匀变速直线运动。

特点：
a=恒量。

匀变速直线运动规律(基本公式)：
速度公式：v=

位移公式：x=
速度平方公式：
位移公式：x=
速度平方公式：

位移—平均速度关系式：x=

匀变速直线运动的几个重要推论：

1. 在任意两个连续相等的时间间隔内通过的位移之差为一恒量，即：S_Ⅱ－S_Ⅰ＝S_Ⅲ－S_Ⅱ＝…＝S_N－S_N－1＝ΔS＝
   

   匀变速直线运动的几个重要推论：

   1. 在任意两个连续相等的时间间隔内通过的位移之差为一恒量，即：S_Ⅱ－S_Ⅰ＝S_Ⅲ－S_Ⅱ＝…＝S_N－S_N－1＝ΔS＝
      (此公式可以用来判断物体是否做匀变速直线运动)。进一步推论：S_n＋m－S_n＝
      ，其中S_n、S_n＋m分别表示第n段和第(n＋m)段相等时间内的位移，T为相等时间间隔。
   2. 某段时间内的平均速度，等于该段时间的中间时刻的瞬时速度，即。
   3. 某段位移中点的瞬时速度等于初速度v₀和末速度v平方和一半的平方根，即v_s/2＝，其中S_n、S_n＋m分别表示第n段和第(n＋m)段相等时间内的位移，T为相等时间间隔。
   4. 某段时间内的平均速度，等于该段时间的中间时刻的瞬时速度，即。
   5. 某段位移中点的瞬时速度等于初速度v₀和末速度v平方和一半的平方根，即v_s/2＝
      。

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