Question

如圖所示，質(zhì)量為m=1kg，長為L=3m的平板車，其上表面距離水平地面的高度為h= 0 .2m，以速度v₀=5m/s向右做勻速直線運(yùn)動，A、B是其左右兩個端點(diǎn)。從某時刻起對平板車施加一個大小為4N的水平向左的恒力F，并同時將一個小球輕放在平板車上的P點(diǎn)（小球可視為質(zhì)點(diǎn)，放在P點(diǎn)時相對于地面的速度為零），。經(jīng)過一段時間，小球從平板車左端的A點(diǎn)脫離平板車落到地面上。不計(jì)所有摩擦力，g取10m/s²。求

   （1）小球從放到平板車上開始至落到地面所用的時間；
   （2）小球落地瞬間，平板車的速度多大？

 

Answer 1

（1）對平板車施加恒力F后，平板車向右做勻減速直線運(yùn)動，車向左的加速度大小為 a=m/s² 小球到達(dá)左端A時，車向右的位移 s==2m （2 分）此時車向右的速度 v₁== 3m/s 小球到達(dá)左端A所用時間設(shè)為t₁，則＝0.5s 小球離開車后作自由落體運(yùn)動，設(shè)下落時間為t₂ ，則 h= 解得 s （1 分）所以，小球從放到平板車上開始至落到地面所用的時間 t=t₁+t₂=0.7s （2）小球落地瞬間，平板車的速度 v₂=v₁-at₂ 解得 v₂= 2 .2 m/s 【試題評析】本題是一道動力學(xué)方面的試題。綜合了受力分析、牛頓第二定律、勻變速運(yùn)動公式等考點(diǎn)，將小車的勻變速運(yùn)動和小球的自由落體運(yùn)動融合在一起，對主干知識的考查比較到位。是一道考查考生能力的很好的試題。