如图所示,平板车长为L,质量为m,上表面距离水平地面高为h,以速度v0向右做匀速直线运动,A、B是其左右两个端点.从某时刻起对平板车施加一个方向水平向左的恒力F,与此同时

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 自由落体运动/2022-09-04 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,平板车长为L,质量为m,上表面距离水平地面高为h,以速度v0向右做匀速直线运动,A、B是其左右两个端点.从某时刻起对平板车施加一个方向水平向左的恒力F,与此同时,将一个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),
.
PB
=
L
3
,经过一段时间,小球脱离平板车落到地面.已知小球下落过程中不会和平板车相碰,所有摩擦力均忽略不计.求:
(1)小球从离开平板车开始至落到地面所用的时间
(2)小球落地瞬间,平板车的速度大小.
魔方格

◎ 答案

(1)小球离开小车后做自由落体运动,设下落时间为t,则,h=
1
2
gt2
  解得:t=

2h
g

    (2)分两种情况讨论:
     ①平板车向右做匀减速运动的某一时刻,小球从左端A离开小车.
     当小球在车左端时,车向右的位移s1=
2L
3
,车向左的加速度为a=
F
m

     车向右的速度v1=

v02-2as1

    小球离开车的左端后做自由落体运动,当小球落地瞬间,车的速度为v2=v1-at,
    联立解得车的速度v2=

v02-
4FL
3m
-
F
m

2h
g

    ②平板车先向右做匀减速运动,然后向左做匀加速运动的某一时刻,小球从右端B离开车.
    当小球在车右端时,车向左的位移s2=
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L
3
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