Question

如圖所示，小車質量M為2.0kg，與水平地面阻力忽略不計，物體質量m=0.50kg，物體與小車間的動摩擦因數為0.3，（g取10m/s²）則：

（1）小車在外力作用下以1.2m/s的加速度向右運動時，物體受摩擦力是多大？

（2）欲使小車產生3.5m/s的加速度，給小車需要提供多大的水平推力？

（3）若小車長L=1m，靜止小車在8.5N水平推力作用下，物體由車的右端向左滑動，滑離小車需多長時間？（忽略m的大小）

 

Answer 1

（1）0.6N         （2）8.5N    （3）2s

   

解析:

m與M間的最大靜摩擦力F_f=mmg=1.5N，當m與M恰好相對滑動時的加速度為：

F_f=ma        a=3m/s²

當a=1.2m/s²時，m未相對滑動，則F_f=ma=0.6N

當a=3.5m/s²時，m與M相對滑動，則F_f=ma=1.5N，隔離M有F-F_f=Ma                F=F_f+Ma=8.5N

（3）當F=8.5N時，a_車=3.5m/s²，a_物=3m/s²，a_相對= a_車- a_物=0.5 m/s²，由L=a_相對t²，得t=2s