水平地面上静止停放一平扳年，车和人的总质量M=150kg，质量m=50kg的重物静止在距平板车左端L=4m处，如图所示．当人用水平向左的恒定水平力F=300N推重物时，人相对车始终不动，重物与平

Question

水平地面上静止停放一平扳年，车和人的总质量M=150kg，质量 m=50kg的重物静止在距平板车左端L=4m处，如图所示．当人用水平向左的恒定水平力F=300N 推重物时，人相对车始终不动，重物与平板车之间、平板车与地面之间无摩擦．求在重物离开平板车的过程中：

（1）车在地面上移动的距离．
（2）人和车运动的时间．
（3）重物离开平板车时的速度大小．

Answer 1

（1）设重物在车上移动的距离L=4m，车在地面上移动距离为x，规定向左为正方向，根据动量守恒有
m（L-x）-Mx=0
代入数据解得x=1m．
（2）人和车的加速度a=(F)/(M)=(300)/(150)m/s2=2m/s2，
人和车在地面上移动x所经历的时间t=√((2x)/(a))=√((2×1)/(2))s=1s．
（3）人和车在地面上移动x时，车和人的速度v=√(2ax)=√(2×2×1)m/s=2m/s．
此时物体的对地速度为v′，根据动量守恒有：mv′=Mv，
v′=(Mv)/(m)=(150×2)/(50)m/s=6m/s．
答：（1）车在地面上移动的距离为1m．
（2）人和车运动的时间为1s．
（3）重物离开平板车时的速度大小为6m/s．