Question

在水平长直的轨道上，有一长度的平板车在外力控制下始终保持速度向右做匀速直线运动．某时刻将一质量为的小滑块轻放到车面的中点，滑块与车面间的动摩擦因数为，取，求：

（1）小滑块m的加速度大小和方向；

（2）通过计算判断滑块能否从车上掉下；

（3）若当滑块放到车面中点的同时对该滑块施加一个与同向的恒力F，要保证滑块不能从车的左端掉下，恒力F大小应满足什么条件？

Answer

（1），方向向右；（2）能；（3）不小于6N

【解析】

（1）物块放上车时相对小车向左运动，滑动摩擦力向右

根据牛顿第二定律有：

得物块加速度：

方向向右与同向；

（2）物块放上车后作匀加速直线运动，设当经历时间t之后速度达到，物块通过位移

且

小车通过位移：

位移差：

联立可得：

由于，故物块会掉下来；

加上恒力F的方向与摩擦力方向相同，故物块合力

由牛顿第二定律有：

物块放上车后作匀加速直线运动，设当经历时间t 之后速度达到，物块通过位移：

且

小车通过位移：

只需要满足位移差：

即可

联立各式有：

。