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  • 如图所示，一平板车以某一速度 vo=5m/s 匀速行驶，某时刻一货箱（可视为质点）无初速度地放置于平板车上，货箱离车后端的距离为 l=316m，货箱放到车上的同时，平板车开始刹车，刹车过程可视为做 a1=3m/s2 的匀减速直线运动．已知货箱与平板车之间的摩擦因数为 μ=0.2，g=10m/s2．求：（1）通过计算，判断货箱能否从车后端掉下来（2）如果货箱不能掉下，则最终停止时离车后端的距离 d 是多少（3）如果货箱不能掉下，最后都停止运动，平板车再从静止开始以 a2=4m/s2 的加速度匀加速直线运动，经过 3 秒货箱距离车后端多远？已知平板车后端离地面高 1.25m，货箱落地后不动．试题及答案-解答题-云返教育

      • 试题详情

      如图所示，一平板车以某一速度 vo=5m/s 匀速行驶，某时刻一货箱（可视为质点）无初速度地放置于平板车上，货箱离车后端的距离为 l=3
      1
      6
      m，货箱放到车上的同时，平板车开始刹车，刹车过程可视为做 a1=3m/s2 的匀减速直线运动．已知货箱与平板车之间的摩擦因数为 μ=0.2，g=10m/s2．求：
      （1）通过计算，判断货箱能否从车后端掉下来
      （2）如果货箱不能掉下，则最终停止时离车后端的距离 d 是多少
      （3）如果货箱不能掉下，最后都停止运动，平板车再从静止开始以 a      2=4m/s2 的加速度匀加速直线运动，经过 3 秒货箱距离车后端多远？已知平板车后端离地面高 1.25m，货箱落地后不动．

      试题解答

      见解析
      解：（1）货箱放到车上后，先做匀加速运动，设经过时间t和车达到相同速度，此时货箱和车的位移分别为 x1、x2
      对货箱：μmg=ma      1 a1t=vo-at x1=vot-
      1
      2
      a1t 2
      对平板车：x      2=vot-
      1
      2
      at 2
      此时，货箱相对车向后移动了△x=x      2-x1=2.5m＜l=3
      1
      6
      m，
      故货箱不会从车后端掉下来．
      （2）由于货箱的最大加速度 a      1=μg=2m/s2＜a，所以二者达到相同速度后，分别以不同的加速度匀减速运动到停止，
      此时相同速度为 v=a      1t=2m/s
      对货箱：s      1=
      v2
      2a1
      =1m 对平板车：s2=
      v2
      2a
      =
      2
      3
      m 故货箱到车尾的距离 d1=l-△x+s1-s2=1m．
      （3）设经过时间t      1货箱和车分离，由位移关系得：d1=
      1
      2
      a2t12-
      1
      2
      a1t12 解得：t1=1s
      分离时货箱速度 v      1=a1t1=2m/s，货箱做平抛运动，经过时间t2落地，
      所以h=
      1
      2
      gt22，得 t2=0.5s
      则在平板车启动的 t      3=3s 内，货箱的水平位移 x1’=
      1
      2
      a1t12+v1 t2=2m
      平板车的位移为：x      2’=
      1
      2
      a2t32=18m
      故货箱离平板车后端的距离：d      2=x2’-x1’-d1=15m．
      答：（1）货箱不会从车后端掉下来；（2）最终停止时离车后端的距离 d 是1m；（3）经过3秒货箱距离车后端15m．
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      必修1鲁科版解答题高中物理

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