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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,...

manfen5.com 满分网如图所示,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v=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.)
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. 【解析】 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 v2-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.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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