解题思路:(1)平板车刹车后,平板车做匀减速运动到零,小球以初速度做匀速直线运动.先判断小球滚出小车时车是否已经停止运动,而后求出小车做匀减速直线运动位移x1,物体通过的位移x2,位移之差就等于平板车的长度而得出匀速运动的时间.(2)小球离开小车后做平抛运动,求出小球的水平位移与小球滑出后小车的水平位移之差,即是小球落地时落点离小车右端的距离
(1)平板车从开始刹车至停止,运动的时间:t=
v0
a=[5/4]s=1.25s…①
在这段时间内,小车的位移:x1=
v20
2a=
52
2×4m=3.125m…②
小球做匀速直线运动的位移:x2=vt2=5m/s×1.25s=6.25(m)…③
由于 x2-x1=3m>2m…④
所以,小球在平板车停止前已经离开平板车,设在车上运动时间为t′,则有
v0t′-(v0t′-[1/2]at′2)=L…⑤
代入数据得:t′=1s…⑥
故从平板车开始刹车至小下经历的时间为1s
(2)小球离开小车后做平抛运动,在水平方向上通过的位移为
x3=v0t1…⑦
此段时间内将小车看做反向的初速度为零的匀加速运动,小车继续前进的位移是:
x4=[1/2]a(t-t′)2…⑧
小球落地时落点离小车右端距离
x=x3-x4…⑨
由①⑥⑦⑧⑨得:x=2.375m
答:(1)从刹车开始到小球离开小车所用的时间为1s
(2)小球落地时落点离小车右端的距离是2.375m
点评:
本题考点: 牛顿第二定律;匀速直线运动及其公式、图像;匀变速直线运动的位移与时间的关系.
考点点评: 解决本题的关键在于理清平板车和物体的运动情况,灵活运用运动学公式求解.