题文
(17分)如图所示,一平板车以速度 vo =" 5" m/s 在水平路面匀速行驶,某时刻一货箱(可视为质点)无初速度地放置于平板车上,货箱离车后端的距离为 
,货箱放到车上的同时,平板车开始刹车,刹车过程可视为做 a1 =" 3" m/s2的匀减速直线运动。已知货箱与平板车之间的摩擦因数为 μ =" 0.2" , g =" 10" m/s2。求:
(1)货箱刚放上平板车瞬间,货箱的加速度大小和方向;
(2)货箱放到车上开始计时,经过多少时间货箱与平板车速度相同;
(3)如果货箱不能掉下,则最终停止时离车后端的距离 d 是多少 。
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)a="μg=2" m/s2 ,方向与车前进方向相同(2)t=1s(3)1 m
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解析
(1)货箱刚放上平板车瞬间,货箱相对平板车向左运动,由μmg = ma,得a="μg=2" m/s2 ,方向与车前进方向相同 (3分)
(2) 货箱放到车上后,先做匀加速运动,设经过时间 t和车达到相同速度,
由at = vo – a1t 得t=1s (4分)
(3)当货箱和车速度相等,此时货箱和车的位移分别为 x1、x2,
对货箱:x1 = vot - 
a1t 2 对平板车: x2 = vo t - 
at 2
此时,货箱相对车向后移动了 △x = x2 – x1 =" 2.5" m < l =
m ,货箱不会从车后端掉下来。 (4分)
由于货箱的最大加速度 a = μg =" 2" m/s2 < a1,所以二者达到相同速度后,分别以不同的加速度匀减速运动到停止,此时相同速度为 v = a1t =" 2" m/s
对货箱: s1 = v2/2 a1 =" 1" m (2分)
对平板车: s2 = v2/2a = 2/3 m (2分)
故货箱到车尾的距离 d=" l" - △x + s1 - s2 =" 1" m (2分)
点评:难度中等,本题最大的难度是空间上和时间上的等量关系不好掌握,货箱与车发生相对滑动时,由滑动摩擦力提供加速度,由此应先判断货箱与车是否发生相对滑动
考点
据考高分专家说,试题“(17分)如图所示,一平板车以速度 vo.....”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:
- 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:SⅡ-SⅠ=SⅢ-SⅡ=…=SN-SN-1=ΔS=
匀变速直线运动的几个重要推论:
- 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:SⅡ-SⅠ=SⅢ-SⅡ=…=SN-SN-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:Sn+m-Sn=
,其中Sn、Sn+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。 - 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
。
- 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vs/2=
,其中Sn、Sn+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。
- 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
。
- 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vs/2=

。
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- 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:SⅡ-SⅠ=SⅢ-SⅡ=…=SN-SN-1=ΔS=


