Question

（14分）如图所示，质量M=4 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=6N，当小车向右运动的速度达到2 m/s时，在小车前端轻轻地放上一个大小不计，质量为m=1 kg的小物块，物块与小车间的动摩擦因数=0.2，小车足够长。g取10m/s²，求:

（1）小物块放后，小物块及小车的加速度各为多大；

（2）经多长时间两者达到相同的速度；

（3）从小物块放上小车开始，经过t=4s小物块通过的位移大小为多少。

Answer

（1）小物块的加速度为2m/s2；小车的加速度为1m/s2；（2）2s；（3）14.4m。

【解析】

试题分析：（1）对物块由牛顿第二定律有：（1分）

物块的加速度： （1分）

对小车由牛顿第二定律有：（1分）

小车的加速度：（1分）

（2）设经t时间两者达到相同，有： （2分）

得：t=2s （2分）

（3）在开始2s内小物块的位移：（1分）

2s末速度： （1分）

在接下来的2s物块与小车相对静止，一起做加速运动

且加速度: （2分）

这2s内的位移:（1分）

通过的总位移 （1分）

考点：牛顿第二定律，匀变速直线运动规律的应用等。