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牛顿第二定律两类动力学问题

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/11/06 09:54:43
解题思路: 受力分析是基本功,注意上表面光滑条件,砖只提供压力不提供摩擦力。砖相对地面静止,相对小车向后运动
解题过程:
解析:审题,(1)未放砖时,车以V0=3m/s匀速,此时车受自身重力G=Mg=100N,拉力F=20N,地面支持力FN,地面提供水平向左滑动摩擦力Ff,建立水平竖直直角坐标系。建立两方向平衡方程和滑动摩擦力方程。则FN=Mg=100N Ff=F=20N Ff=μFN μ=0.2
(1)0s放上第一块砖,此时车受自身重力G=Mg=100N,拉力F=20N,一块砖压力F压=mg=10N,地面支持力FN,地面提供水平向左滑动摩擦力Ff,建立水平竖直直角坐标系。建立竖直方向平衡方程、滑动摩擦力方程和水平方向加速度方程。
则FN=Mg+mg=110N Ff=μFN=22N F-Ff=Ma a=-0.2m/s2
已知初速度V0=3m/s,时间t=1s,加速度a=-0.2m/s2,
可求末速度Vt:Vt=V0+at=3-0.2=2.8m/s
1s再放上第二块砖,此时车受自身重力G=Mg=100N,拉力F=20N,两块砖压力F压=2mg=20N,地面支持力FN,地面提供水平向左滑动摩擦力Ff,建立水平竖直直角坐标系。建立竖直方向平衡方程、滑动摩擦力方程和水平方向加速度方程。
则FN=Mg+2mg=120N Ff=μFN=24N F-Ff=Ma a=-0.4m/s2
已知初速度V0=2.8m/s,时间t=1s,加速度a=-0.4m/s2,
可求末速度Vt:Vt=V0+at=2.8-0.4=2.4m/s
由以上计算可绘制前2s内小车速度时间图像
(3)由数学归纳法:0=3-0.2-0.4-0.6-0.8-1 放第六块时也是车刚静止瞬间。故车上放6块砖

最终答案: