如图所示,一平板车以某一速度v0匀速行驶,某时刻一货箱(可视为质点)无初速地放置于平板车上,货箱离车

发布于2022-05-20 08:32:11

如图所示,一平板车以某一速度v0匀速行驶,某时刻一货箱(可视为质点)无初速地放置于平板车上,货箱离车后端的距离为l=3m,货箱放在车上的同时,平板车开始刹车,刹车过程可视为做a=4m/s2的匀减速直线运动.已知货箱与平板车之间的动摩擦因数μ=0.2,g取10m/s2,(1)求平板车开始刹车时,货箱加速度?(2)为使货箱不从平板车上掉下来,平板车匀速行驶的速度v0应满足什么条件?(3)若v0=4m/s时平板车从开始刹车到最后静止的全过程中,平板车相对地面的位移和平板车相对于货箱的位移以及路程各为多少?

2个回答
admin
网友回答2022-05-20
(1)对货箱由牛顿第二定律得:μmg=ma1,加速度a1=μg=0.2×10=2m/s2; (2)设经过时间t,货箱和平板车达到共同速度v, 货箱向右运动的位移:S箱= 1 2 a1t2 又:v=a1 t                              平板车向右运动的位移:S车=v0t? 1 2 at2 又:v=v0-a t                   为使货箱不从平板车上掉下来,应满足:S箱+L≥S车 联立上述各式,解得:v0≤ 2(a+a1)l 代入数据:v0≤6m/s (3)小车一直做匀减速运动,平板车相对于地面的位移s车= v 2 0 2a = 42 2×4 =2m; 货物放到车上,先匀加速后匀减速,加速度a1=2m/s2 当和平板车具有共同速度时,时间为t1 4-4t1=2t1 解得:t1= 2 3 s, 2 3 s之前货物做匀加速,之后做匀减速,共同速度之前相对位移△x1= 1 2 ×4× 2 3 = 4 3 m 共同速度之后相对位移:△x2= 1 2 ×1× 1 3 = 1 6 m 故相对位移△x=△x1-△x2= 4 3 ? 1 6 = 7 6 m 相对路程:△s= 4 3 + 1 6 = 3 2 m 答:(1)平板车开始刹车时,货箱加速度为2m/s2; (2)为使货箱不从平板车上掉下来,平板车匀速行驶的速度v0应满足:v0≤6m/s (3)平板车相对地面的位移和平板车相对于货箱的位移为 7 6 m,路程为 3 2 m
admin
网友回答2022-05-20
取平板车为参照系,则货箱有向后的速度v0 分析受力,受向前的摩擦力μmg,惯性力ma 设其位移为x 0-v0^2=-2(μg+a)x 解得x=(v0^2)/2(μg+a) 要使x<=l 即(v0^2)/2(μg+a)<=l 解得v0<=3√(2)

回到
顶部