解题思路:(1)物块放上小车后会发生相对滑动,合外力为滑动摩擦力,根据牛顿第二定律求出小滑块的加速度.(2)小车一直做匀速直线运动,物块放上小车后向右做初速度为0的匀加速直线运动,当滑块滑动最左端时,小车位移和物块位移之和等于L.由位移公式求出时间,从而求出物块的速度.
(1)对滑块,由牛顿第二定律得:
μmg=ma1,代入数据解得:a1=2m/s2,方向水平向右;
(2)假设滑块一直匀加速至车的左端,运动时间为t1,
则L=x车-x物=v0t-[1/2]at2,
代入数据整理得:3=4t-t2,解得:t1=1s,t2=3s(舍去)
当t1=1s时,滑块的速度为:v=at1=2m/s<v0
所以,滑块运动到车的最左端的速度为2m/s;
答:(1)小滑块轻放到P点时的加速度a1=2m/s2,方向水平向右;
(2)滑块运动至车的最左端时的速度为2m/s.
点评:
本题考点: 牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系.
考点点评: 本题考查了求加速度、速度问题,分析清楚物体运动过程是正确解题的关键,应用牛顿第二定律、运动学公式即可正确解题.