Question

一道高中运动物理题 求大神

有一赛车，赛车质量为M=2.0kg，长L=2m， 高h=0.8m，额定功率P=30W，在赛车最左端放一质量m=1.0kg的物体B(大小可忽略)。距赛车右 端S=2.0m的地方固定另一个长方体C，C的高度 是0.6m，宽度是0.4m，赛车A与物体B的动摩擦 因数是0.4、与地面的动因数是0.2。通电后赛车 与物体B一起由静止向C运动，发生碰撞后停止。 g取10m/s2。
问:1.通电后赛车以额定功率行驶， 电动机的工作时间至少是多少，才能使物体B越 过C落到地面上？
2.若通电后开始的一段时间电动机提供15N牵引力，使赛车做匀加速运动， 则电动机的工作时间至少为多少，才能使物体B 越过C落到地面上？

（ps请勿百度。。如果觉得打字麻烦可以写到纸上把图发来=-=
万分感谢）

Answer 1

Pt=0.2(M+m)gS+1/2（M+m）v0²
-0.4mgL=1/2mv1²-1/2mv0²
0.4=V1t‘
0.8-0.6=1/2gt'²
解得t=1.4s

F-0.2(M+m)g=(M+m)a
得a=3m/s² 匀加速运动的最大速度为Vmax=P/F=2m/s
由第一问知若使物体B 越过C落到地面上，最小速度为V0,v0>vmax
到达Vmax时间t1=Vmax/a=2/3s，此时位移X=Vmax²/2a=2/3m
此后以额定功率移动有
Pt2+1/2(M+m)Vmax²=0.2(M+m)g（S-X）+1/2（M+m）v0’²
-0.4mgL=1/2mv1‘²-1/2mv0’²
0.4=V1't‘‘
0.8-0.6=1/2gt'’²
t=t1+t2
解得t=1.73s

追问

Pt=0.2(M+m)gS+1/2（M+m）v0²
这个是为什么。。

追答

不是一起运动吗，这个是功能关系，发动机做功等于产热和整体的动能

追问

为什么只算了物体滑块之间的产热 而且为什么要用M+m？

追答

通电后赛车 与物体B一起由静止向C运动，首先是一起运动，它们之间没有相对滑动。
M+m由于它们一起运动，看做整体，重力为（M+m）g