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如圖所示,有一長度為x=1.0m、質量為M=10Kg的平板小車,靜止在光滑的水平面上,在小車的左端放置一質量為m=4.0Kg的小物塊,物塊與小車之間的動摩擦因數為μ=0.25,要使物塊在t=2.0s內運動到小車的右端,則施加在小物塊上的水平向右的拉力大小應為多少?(g=10m/s2
分析:以小車為研究對象,由牛頓第二定律求出加速度,根據勻加速直線運動位移時間公式求出小車的位移,以物塊為研究對象,由牛頓第二定律求出物塊的加速度,根據勻加速直線運動位移時間公式求出物塊的位移,兩者運動時間相等且位移之差為車長x,根據位移列方程即可求解.
解答:解:小車和物塊的運動情況如圖所示,在物塊運動到小車右端的過程中,
小車發(fā)生的位移為x1,物塊發(fā)生的位移為x2,取向右為正,
以小車為研究對象,由牛頓第二定律得:
μmg=Ma1
由勻變速運動的公式得:
x1=
1
2
a1t2
以物塊為研究對象,由牛頓第二定律得:
F-μmg=ma2
由勻變速運動的公式得:
x2=
1
2
a2t2
由題意得:
x2-x1=x⑤
由①②③④⑤帶入數據得:F=16N
答:施加在小物塊上的水平向右的拉力大小應為16N.
點評:本題是木塊在小車滑動的類型,采用隔離法進行研究,要正確分析物體的受力情況,關鍵要抓住位移之間的關系,運用運動學公式和牛頓第二定律結合進行求解.
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,有一質量為M=400g,長度為L=2cm的木塊,靜止地放在光滑的水平面上,現有一質量為m=20g的子彈(可視為質點),以初速度V0=160m/s入射木塊,若在子彈穿出木塊的過程中,木塊發(fā)生的位移為x=5cm,子彈在木塊中受到的阻力恒為f=1600N,求:
(1)子彈射出木塊后,子彈的速度v1?
(2)木塊獲得的速度V?
(3)整個過程系統中產生的熱量?

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科目:高中物理 來源: 題型:

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(1)小車的長度L;
(2)A在小車上滑動的過程中產生的熱量;
(3)從A、B開始運動計時,經5s小車離原位置的距離.

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科目:高中物理 來源:物理教研室 題型:038

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