Question

10分求解高三物理类传送带问题4

4.如图所示，质量为8kg，足够长的小车静止在光滑的水平面上，在小车的右端施加一个8N的水平恒力，当小车向右运动的速度达到1.5m/s时，在小车的前端轻轻放上一个大小不计，质量为2kg的小物块，物块与小车间的动摩擦因数u=0.2。求：从小物块放到小车上开始的1.5s内小物块的位移（g=10m/s^2）

急

谢谢

要思路过程

Answer 1

这道题主要要考虑的是“从小物块放到小车上1.5s时”小物块是否已经和小车共速了
我们可以设时间T时，物块与小车共速。看T是大于、小于还是等于1.5S
再分析一下运动过程
小物块刚放到小车上时，小车有向右的速度V=1.5S，物块速度为0，所以小车与物块有相对滑动，他们之间必然有滑动摩擦力f（动摩擦因数u=0.2），则物块会向右作匀加速运动，小车呢？可能还还是做向右的匀加速运动（但加速度肯定比开始小），也可能做匀减速运动，这就要看F和f的大小了
线计算f=μmg=0.2*2*10=4N<F
所以小车还是做向右的匀加速运动
加速度a车=（F-f）/M=（8-4）/8=0.5（m/s²)
物块加速度a物=μg=2m/s²
物块加速度大于小车加速度，小车足够长，所以某时刻T，物块和小车必然速度相同，然后一起做加速度相同的匀加速运动
现在计算T
物块相对于小车a=a物-a车=1.5m/s²
所以T=V/a=1s(即，物块放在小车上后1S，两者就一起做加速度相同的匀加速运动）
所以位移要分成两段计算，因为在（0-1s内）和1s-1.5s内物块的加速度是不一样的
对物块
0-1s内：a1=2m/s²
s1=a1t1²/2=1m
1s-1.5s:
a2=F/（M+m)=8/10m/s²=0.8m/s²
1s时速度V'=a1t1=2m/s
s2=V't2+a2t2²/2=2*0.5m+0.8*0.5²/2m=1m+0.1m=1.1m
s=s1+s2=2.1m

这我分析得很详细了，只要熟练了，很快即可以得出答案，也不用这么复杂了。
不会的时候一步一步来，分析清过程。

Answer 2

当小物块于车相对静止时，即速度相同时，为运动的转折点，
2t=1.5+0.5t 得t=0.6，
我有事先走了，但你要谨记，速度相同时，为运动的转折点，ug与F/[M+m]加速度的大小
决定速度相同后的运动【是保持相对静止，还是相对滑动】

Answer 3

我觉得应该先分析，假设第二个1.5S后两物体是否分离，在判断情况作答