Question

【題目】如圖所示為一個(gè)實(shí)驗(yàn)室模擬貨物傳送的裝置，A是一個(gè)質(zhì)量為M=1kg的小車，小車置于光滑的水平面上，在小車左端放置一質(zhì)量為m2=0.1kg的收納箱B，現(xiàn)將一質(zhì)量為0.9kg的物體放在收納箱內(nèi).在傳送途中，先對收納箱施加一個(gè)方向水平向右，大小F1=3N的拉力，小車和收納箱開始運(yùn)動(dòng)，作用時(shí)間t=2s后，改變拉力，大小變?yōu)?/span>F2=1N，方向水平向左，作用一段時(shí)間后，撤掉作用力，小車正好到達(dá)目的地，收納箱到達(dá)小車的最右端，且小車和收納箱的速度恰好為零。已知收納箱與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.1，(物體和收納箱大小不計(jì)，物體與收納箱在整個(gè)過程中始終相對靜止，g取10m/s2)求：

(1)t=2s時(shí)，收納箱的速度大��；

(2)力F2作用的時(shí)間；

(3)小車的長度.

Answer 1

【答案】(1)4m/s，向右(2)6s(3)

【解析】

(1) 對收納箱由牛頓第二定律得：

解得：

由速度公式得：

，方向向右；

(2)對小車由牛頓第二定律得：

代入數(shù)據(jù)解得：

小車的速度為：

經(jīng)過2s小車的位移

收納箱的位移

經(jīng)2秒后，收納箱作勻減速運(yùn)動(dòng)

，向左

小車加速度不變，仍為，向右，當(dāng)兩者速度相等時(shí)，收納箱恰好到達(dá)小車最右端

共同速度為

聯(lián)立解得：

，，

收納箱和小車一起作為整體向右以

收納箱和小車獲得共同速度到停止運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：

力F2作用的時(shí)間

(3)小車和收納箱到達(dá)共同速度時(shí)間內(nèi)的位移：

小車：

收納箱：

小車的長度：