Question

高一物理竞赛试题

如图所示，平板车长为L=6m，质量为M=10kg，上表面距离水平地面高为h=1.25m,在水平面上向右作直线运动，A,B使其左右两个端点，某时刻小车速度为v0=7.2m/s，在此时刻对平板车施加一个水平向左的恒力F=50N，与此同时，将一个质量为m=1kg的小球轻放在平板车上的P点（小球可视为质点，放在P点是相对于地面的速度为零），PB平均=1/3，经过一段时间时间，小球脱离平板车落到地面，车与地面的动摩擦因素为0.2，其他摩擦均不计，去g=10m/s2.求
（1） 小球从离开平板车开始至落到地面所用的时间
（2） 小球从轻放到平板车至离开平板车所用的时间
（3） 从小球轻放上平板车到落地的瞬间，平板车的位移大小。
(求详细解题答案）
这是图

Answer 1

假设A点在左边B点在右边。
(1) 由s=1/2gt^2可知，下落时间t=0.5S
(2)小车所受合外力F1=[F-μ(m+M)G]=28N
由运动学公式v^2-V.^2=2aS
已知小车运动距离为S=6X(2/3)=4
所以物体离开车时的速度为V=[2x(F1/M)xS+V.^2]^1/2=9.24m/s
所以所用时间t1=(V-V.)/(F1/M)=2.04S
(3)已知道物体下落时小车的速度，
物体由下落到地面小车前进位移S1=（1/2）a1t^2+vt
由于物体已经下落所以此时加速度a1=(F-μMG)/M=3m/S^2
带入数据S1=5.00m
所用平板车总位移S3=S+S1=11m

Answer 2

(1)小球离开后平抛由s=1/2gt^2可知，t1=0.5s
（2）小球刚放上后，相对地面静止，分析车的受力车向右减速加速度大小a=(F+f)/M=[50+0.2(10+1)10]/10=7.2 小车向右运动的最大位移X1=V0平方除以2a1=3.6m AP=4m
因为X1=3.6m小于4m所以小球不会从左边落下 t1=V0平方除以2a1=1s此后小车向左加速
a2 =(F-f)/M=2.8(m/s^2) 小车向左运动X2=5.6m后，小球落下t2=根号下2X2/a2=(2乘以5.6）/2.8=2s t总=t1+t2=3s
（3）小车平抛时间t0=0.5s在此时间内小车仍然向左加速 初速度V=a2t2=2.8×2=5.6m/s
小车加速度a3=（F-f’）除以M=（F-uMg）除以M=3（米每二次方秒）
所以X3=vt+0.5a3t0^2=3.175 所以小车的位移X总=5.6-3.6+3.175=5.175

Answer 3

好抽象，图呢？

Answer 4

P点在哪里？PB平均=1/3是什么意思？