Question

质量M=8 kg的小车放在水平光滑的平面上，在小车左端加一水平推力F=8 N，、当小车向右运动的速度

达到3米每秒，在小车前端轻轻地放上一个大小不计，质量为m=2 kg的小物块，物块与小车间的动摩擦因数u=0.2，小车足够长.求

1.经过多长时间物块停止与小车之间的相对运动
2.小物块从放在车上开始经过t0=3s所通过的位移

Answer 1

1.
物块放上去后，摩擦力方向向右，使其加速运动，摩擦力F1=0.2mg=4N
a1=F1/m=2m/s^2
同时，小车也受到物块的摩擦力，方向向左，则小车的合外力为
F2=F-F1=4N
则此时小车的加速度为
a2=F2/M=0.5m/s^2
则，当小车和物块的速度相等时，相对运动停止，
a1t=a2t+3m/s
t=2s
2.
由于经过2秒时，二者一同运动，速度为v=a1t=4m/s
共同的加速度大小为a3=F/(M+m)=0.8m/s^2
则总位移为
s=0.5×2m/s^2×（2s）^2+4m/s×1s+0.5×0.8m/s^2×(1s)^2
=8.8m