解题思路:物块从平板车上滑落后做平抛运动,根据平抛运动的基本公式求出运动的时间和位移.对平板车M,在m未滑落之前,水平方向受二力作用,即F和物块对平板车的摩擦力f,二者方向相反,当m从平板车的B点滑落以后,平板车水平方向只受F作用,做匀加速直线运动,分别根据运动学基本公式求出位移,进而可求得物块落地时,落地点到车尾的水平距离.
对滑块:so−b=
1
2(
μmg
m)
t21,
对车:so=
1
2(
F−μmg
M)
t21,
解得F=500N,t1=1s,
以m为研究对象进行分析,m在车板上的水平方向只受一个摩擦力f的作用,为:f=μmg,
根据牛顿第二定律得:f=ma1
a1=μg=2m/s2,
物块在平板车的加速度为a2=
F−μmg
M=4(m/s2)
滑块离开车后,对车a′2=
F
M=5(m/s2),
滑块平抛落地时间t2=
2h
g=0.5(s).
从离开小车至滑块落地,对滑块s1=v1t2=a1t1t2=1(m)
对车S2=v2t2+
1
2
a′2
t22=a2t1t2+
1
2
a′2
t22=2.6(m)
故s=s2-s1=1.6(m)
答:滑块落地时,落地点到车尾的距离s为1.6m.
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: 该题涉及到相对运动的过程,要求同学们能根据受力情况正确分析运动情况,并能熟练运用运动学基本公式解题,难度较大.