解题思路:(1)对车和物体受力分析,由牛顿第二定律可以求得加速度的大小;
(2)车和物体都做加速运动,由速度公式可以求得两者达到相同速度时的时间;
(3)分析物体和车的运动的过程可以知道,车的运动可以分为两个过程,利用位移公式分别求得两个过程的位移,即可求得总位移的大小.
(1)对小车和物体受力分析,由牛顿第二定律可得,
物块的加速度:am=μg=2m/s2
小车的加速度:aM=
F−μmg
M=0.5 m/s2 .
(2)由:amt=υ0+aMt
得:t=1s
所以速度相同时用的时间为1s.
(3)在开始1s内小物块的位移:s1=
1
2amt2=1m
最大速度:υ=at=2m/s
在接下来的0.5s物块与小车相对静止,一起做加速运动,加速度:
a=[F/M+m]=0.8m/s2
这0.5s内的位移:S2=Vt+[1/2]at2=1.1m
所以通过的总位移s=s1+s2=2.1m.
点评:
本题考点: 牛顿第二定律;匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的位移与时间的关系.
考点点评: 本题考查了牛顿第二定律和匀变速直线运动的规律,对物体受力分析,确定物体的运动的状态,在根据匀变速直线运动的规律来求解即可.