题文
如图所示,质量为M=8kg的小车放在光滑水平面上,在小车右端施加一水平恒力F=8N,当小车向右速度达到v0=1.5m/s时,在小车的前端轻轻放上一个大小不计、质量m=2kg的物块(物块初速度为零),物块与小车间的动摩擦因数μ=0.2,小车足够长,取g=10m/s2.求:
(1)物块刚放上小车时,物块和小车的加速度各为多少?
(2)从放上小车开始经过t=1.5s,物块通过的位移大小.
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)开始一段时间,物块相对小车滑动,两者间相互作用的滑动摩擦力的大小为Ff=μmg=4N.物块在Ff的作用下加速,加速度为:am=Ffm=2m/s2.
小车在推力F和f的作用下加速,加速度为:aM=F-FfM=0.5m/s2.
(2)初速度为υ0=1.5m/s,设经过时间t1,两者达到共同速度υ,则有:υ=amt1=υ0+aMt1
代入数据可得:t1=1s,υ=2m/s
在这t1时间内物块向前运动的位移为s1=12amt2=1m.
以后两者相对静止,相互作用的摩擦力变为静摩擦力将两者作为一个整体,
在F的作用下运动的加速度为a,则:F=(M+m)a
得:a=0.8m/s2.
在剩下的时间t2=t-t1=0.5s时间内,物块运动的位移为:s2=υt2+12at2
得:s2=1.1m.
可见小物块在总共1.5s时间内通过的位移大小为:s=s1+s2=2.1m.
答:(1)物块刚放上小车时,物块的加速度为2m/s2,小车的加速度为0.5m/s2;
(2)从放上小车开始经过t=1.5s,物块通过的位移大小为2.1m.
匀变速直线运动的位移与时间的关系知识点讲解,巩固学习
解析
Ffm
考点
据考高分专家说,试题“如图所示,质量为M=8kg的小车放在光滑.....”主要考查你对 [匀变速直线运动的位移与时间的关系 ]考点的理解。
匀变速直线运动的位移与时间的关系
匀变速直线运动的位移公式:
由平均速度的定义和匀变速直线运动的平均速度及速度公式,联立推导出匀变速直线运动的位移公式:
知识点拨:
1、是匀变速直线运动位移的一般表示形式.它能表明质点在各个时刻相对初始时刻(t=0)的位移。
2、在位移公式中s、v0、a均是矢量,解题时一般要选取v0方向为正。
3、位移公式可由速度图象来推导,
如图是某物体做匀变速直线运动的图象.根据图象的物理意义,它与横轴(时间轴)所围的那块梯形面积表示运动的位移.所以:



