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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v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),,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.试题及答案-解答题-云返教育
试题详情
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v
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),
,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.
试题解答
见解析
(1)小球离开小车后做自由落体运动,设下落时间为t,则,h=
解得:t=
;
(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
,车向左的加速度为
,
车向右的速度
,
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v
2
=v
1
-at,
联立解得车的速度
;
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
,车向左的加速度仍为
,
车向左的速度
小球离开车的右端后做自由落体运动,当小球落地瞬间,车向左的速度v
4
=v
3
+at,
联立解得车向左的速度
.
答:(1)小球从离开平板车开始至落到地面所用的时间为
;(2)当平板车向右做匀减速运动的某一时刻小球从左端A离开小车时,小车速度为
;当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离开车时,小车的速度为
.
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解答题
高中
物理
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