問題詳情:
如圖所示,長,高,質量的長方體木箱,在水平面上向右做直線運動,當木箱的速度時,對木箱施加一個方向水平向左的恆力,並同時將一個質量的小球輕放在距木箱右端的P點(小球可視為質點,放在P點時相對於地面的速度為零),經過一段時間,小球脫離木箱落到地面,木箱的上表面光滑,木箱與地面的動摩擦因數為,取,求:
(1)小球從離開木箱開始至落到地面所用的時間;
(2)小球放到P點後,木箱向右運動的最大位移;
(3)小球落地時木箱的速度為多大。
【回答】
(1)木箱上表面的摩擦不計,因此小球在離開木箱前相對地面處於靜止狀態,離開木箱後將作自由落體運動.由,得,小球從離開木箱開始至落到地面所用的時間為.
(2)小球放到木箱後,木箱的加速度為:
木箱向右運動的最大位移為:,小球放上P點後,木箱向右運動的最大位移為。
(3)由於,故小球不會從木箱的左端掉下
木箱向左運動的加速度為:
設木箱向左運動的距離為時,小球脫離木箱
設木箱向左運動的時間為,
小球剛離開木箱瞬間,木箱的速度方向向左,大小為
小球剛離開木箱後,。
知識點:牛頓運動定律的應用
題型:計算題