Question

问一道运动学的物理题

Answer 1

第一步，先计算出，小球落下时，木箱运动的时间。
据题意可知，木箱在小金属块落下前，所受合力为
F合=9N-f=9N-μmg=9N-0.25*(2+1.2)*10=1N
根据S=1/2at^2=1/2(F/m)t^2
得出：1=（1/2）*（1/2）t^2
(因为木箱长1m，所以S=1，而木箱上表面光滑，所以只有木箱做加速运动，所以m=2kg)
解得t=2秒<3秒，故符合题意，且在小金属块落下后，木箱还将继续受恒力作用1秒。
第二部，计算出校金属块落下时，木箱的速度。
V=at=(1/2)*2=1m/s
第三步，计算出小金属块落下后，木箱移动的距离，即小金属块与木箱静止后的左沿的距离。
在继续受恒力影响的1秒内，木箱所受合力为9-（0.25）*2*10=4N，
则加速度为4/2=2m/s^2
移动距离为Vt+(1/2)at^2=1*1+(1/2)*2*1=3m
且末速度为V+at=1+2=3m/s
在恒力撤去后，木箱所受合力就只有摩擦力-（0.25）*2*10=-5N
则加速度为-5/2=-2.5m/s^2
移动距离为Vt+(1/2)at^2=3*t+(1/2)*(-2.5)*t^2=S2
而运动时间为3/（2.5）=1.2秒（因为由3m/s减速至停止，并代入上式）
S2=1.8m
小金属块落下后，木箱移动的距离，即小金属块与木箱静止后的左沿的距离=3+1.8=4.8m