Question

一道高一物理题，求详细分析

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，在水平面上向右做直线运动，A、B是其左右两个端点．某时刻小车速度为v0=7.2m/s，在此时刻对平板车施加一个方向水平向左的恒力F=50N，与此同时，将一个质量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点时相对于地面的速度为零）， ，经过一段时间，小球脱离平板车落到地面．车与地面的动摩擦因数为0.2，其他摩擦均不计．取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开始至离开平板车所用的时间；
(3) 小球从轻放到平板车开始至小球落地,平板车的位移.
（1）小球从离开平板车开始至落到地面所用的时间

（2） 小球放到平板车后相对地面静止，小车的加速度为

小车向右运动的距离为
小于4m，所以小球不会从车的左端掉下．
小车向左运动的加速度为

小车向左运动的距离为
小车向左运动的时间为
t=t1+t2=3s
(3）小球开始脱落到落地小车的加速度为 a3=F/M=5m/s2
V2=a2t2=5.6m/s
X3=V2t+½a3t2=3.425m
△X=X3+X2-X1=5.425m
PB=2m

Answer 1

(1)t=0.5s
(2)p点的位置没确定，运动时间无法确定。（3）？？

追问

PB=2m

追答

（1）小球从离开平板车开始至落到地面所用的时间t1=√2h/g=0.5s

（2） 小球和平板车之间光滑，相对地面静止，小车的加速度为a1
F+f=ma1 a1=(50+22)/10=7.2 速度减为零需要的时间为t2=v/a1=1s
小车向右运动的距离为 x1=7.2-7.2/2=3.6m
小于4m，所以小球不会从车的左端掉下．然后小车向左运动的加速度为
a2=(F-f)/M=(50-22)/10=2.8m/s^2 初速度为零，
小车向左运动的距离为 x2=3.6+2=5.6m
小车向左运动的时间为 x2=a2t3^2/2 t3=√2x2/a2 =2s
所以 小球从轻放到平板车开始至离开平板车所用的时间t
t=t2+t3=01+2=3s
(3) 小球离开后的加速度为a3=(F-f)/M=(50-20)/10=3m/s^2
v30=a2t3=2.8*2=5.6m/s
-3.5+3*0.5*0.5/2=3.175m
x=x1+x2+x3=-3.6+5.6+3.175=5.175
[你的上述计算中a3中少了摩擦力，错了]