Question

如图所示，质量为m=1 kg，长为L=3 m的平板车，其上表面距离水平地面的高度为h=0.2 m，以速度v 0 =5 m/s向

如图所示，质量为m=1 kg，长为L=3 m的平板车，其上表面距离水平地面的高度为h=0.2 m，以速度v 0 =5 m/s向右做匀速直线运动，A、B是其左、右两个端点。从某时刻起对平板车施加一个大小为4N的水平向左的恒力F，并同时将一个小球轻放在平板车上的P点（小球可视为质点，放在P点时相对于地面的速度为零）， 经过一段时间，小球从平板车左端的A点脱离平板车落到地面上不计所有摩擦力，g取10m/s 2 ，求： （1）小球从放到平板车上开始至落到地面所用的时间； （2）小球落地瞬间，平板车的速度多大？

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Answer 1

解：（1）对平板车施加恒力F后，平板车向右做匀减速直线运动，车向左的加速度大小为 小球到达左端A时，车向右的位移 此时车向右的速度v 1 = 小球到达左端A所用时间设为t 1 ，则 小球离开车后做自由落体运动，设下落时间为t 2 ，则 解得 所以，小球从放到甲板车上开始至落到地面所用的时间t=t 1 +t 2 =0.7 s （2）小球落地瞬间，平板车的速度v 2 =v 1 -at 2 解得v 2 =2.2m/s