综合题14.0分
物理

15.如图所示,一电动遥控小车停在水平地面上,小车质量M=3Kg,质量为m=1Kg的小物快(可视为质点)静置在车板上某处A,物块与车板间的动摩擦因数u=0.1.现在使得小车由静止开始向右行驶,当运动时间t1=1.6s的物块从车板上滑落。已知小车的速度v随时间t变化的规律如图乙所示,小车受到地面的摩擦阻力是小车对地面压力的1/10.不计空气阻力,取重力加速度g=10m/s2。求:

(1)物块离开小车时,物块的速度大小;

(2)0~1.6s时间内小车的牵引力做的功W。

正确答案及相关解析

正确答案

(1)物块离开小车时,物块的速度大小是

解析

(1)物块滑落前受到的滑动摩擦力大小为

做匀加速运动的加速度为

当运动时间  时物块的速度为  

时间内,由题图乙得小车的加速度大小为

根据牛顿第二定律得:

其中

解得

小车的位移

时间内牵引力

由题图乙得小车的位移大小

所以时间内

考查方向

本题考查了动能定理的应用, 牛顿第二定律

解题思路

(1)物块滑落前做匀加速运动,由牛顿第二定律可求得加速度,结合运动时间求出物块离开小车时的速度大小.

(2)由v-t图象的斜率可求出小车在0-1s内的加速度,由牛顿第二定律求出牵引力的大小.根据“面积”求出小车的位移,再由功的公式求解.

易错点

不能运用隔离法对物体进行正确的受力分析,从而无法运用牛顿第二定律和动能定理建立有关的等式