如圖所示，質(zhì)量m1＝3 kg的平板小車B在光滑水平面上以v1＝1 m/s的速度向左勻速運(yùn)動．當(dāng)t＝0時(shí)，質(zhì)量m2＝2kg的小鐵塊A以v2＝3m/s的速度水平向右滑上小車，A與小車間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.2．若A最終沒有滑出小車，取水平向右為正方向，g＝10m/s2．

求：（1）A在小車上停止運(yùn)動時(shí)小車的速度大小

　 （2）小車至少多長

　 （3）在圖乙所示的坐標(biāo)紙中畫出1.5 s內(nèi)小車B運(yùn)動的速度與時(shí)間圖像.

 

【答案】

（1）（2）（3）圖像如下所示

【解析】

試題分析：（1）(6分)A在小車上停止運(yùn)動時(shí)，A、B以共同速度運(yùn)動，設(shè)其速度為v，取水平向右為正方向，（1分）

由動量守恒定律得? ???????????? （4分）

????? 代入數(shù)據(jù)解得??????????? （1分）

（2）(6分)設(shè)小車的最小長度為，由功能關(guān)系得

????????? （4分）

又??????? （1分）

聯(lián)立解得?? （1分）

（3）(6分)設(shè)小車做變速運(yùn)動的時(shí)間為，由動量定理得

???????? （3分）

解得? ??????????? （1分）

速度時(shí)間圖像如下

考點(diǎn)：動量守恒定律? 勻變速直線運(yùn)動

 

練習(xí)冊系列答案
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 (2010·天津理綜)如圖所示，質(zhì)量m1＝0.1 kg，電阻R1＝0.3 Ω，長度l＝0.4 m的導(dǎo)體棒ab橫放在U型金屬框架上，框架質(zhì)量m2＝0.2 kg，放在絕緣水平面上，與水平面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，相距0.4 m的MM′、NN′相互平行，電阻不計(jì)且足夠長．電阻R2＝0.1 Ω的MN垂直于MM′.整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5 T．垂直于ab施加F＝2 N的水平恒力，ab從靜止開始無摩擦地運(yùn)動，始終與MM′、NN′保持良好接觸，當(dāng)ab運(yùn)動到某處時(shí)，框架開始運(yùn)動．設(shè)框架與水平面間最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取10 m/s2.

 (1)求框架開始運(yùn)動時(shí)ab速度v的大�。�

(2)從ab開始運(yùn)動到框架開始運(yùn)動的過程中，MN上產(chǎn)生的熱量Q＝0.1 J．求該過程ab位移x的大�。�

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(2010年高考天津理綜卷)如圖所示，質(zhì)量m1＝0.1 kg，電阻R1＝0.3 Ω，長度l＝0.4 m的導(dǎo)體棒ab橫放在U形金屬框架上．框架質(zhì)量m2＝0.2 kg，放在絕緣水平面上，與水平面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2.相距0.4 m的MM′、NN′相互平行，電阻不計(jì)且足夠長．電阻R2＝0.1 Ω的MN垂直于MM′.整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5 T．垂直于ab施加F＝2 N的水平恒力，ab從靜止開始無摩擦地運(yùn)動，始終與MM′、NN′保持良好接觸．當(dāng)ab運(yùn)動到某處時(shí)，框架開始運(yùn)動．設(shè)框架與水平面間最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取10 m/s2.

(1)求框架開始運(yùn)動時(shí)ab速度v的大��；
(2)從ab開始運(yùn)動到框架開始運(yùn)動的過程中，MN上產(chǎn)生的熱量Q＝0.1 J，求該過程ab位移x的大�。�

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(1)求框架開始運(yùn)動時(shí)ab速度v的大�。�

(2)從ab開始運(yùn)動到框架開始運(yùn)動的過程中，MN上產(chǎn)生的熱量Q＝0.1 J，求該過程ab位移x的大�。�

 

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(2010年高考天津理綜卷)如圖所示，質(zhì)量m1＝0.1 kg，電阻R1＝0.3 Ω，長度l＝0.4 m的導(dǎo)體棒ab橫放在U形金屬框架上．框架質(zhì)量m2＝0.2 kg，放在絕緣水平面上，與水平面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2.相距0.4 m的MM′、NN′相互平行，電阻不計(jì)且足夠長．電阻R2＝0.1 Ω的MN垂直于MM′.整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5 T．垂直于ab施加F＝2 N的水平恒力，ab從靜止開始無摩擦地運(yùn)動，始終與MM′、NN′保持良好接觸．當(dāng)ab運(yùn)動到某處時(shí)，框架開始運(yùn)動．設(shè)框架與水平面間最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取10 m/s2.

(1)求框架開始運(yùn)動時(shí)ab速度v的大小；

(2)從ab開始運(yùn)動到框架開始運(yùn)動的過程中，MN上產(chǎn)生的熱量Q＝0.1 J，求該過程ab位移x的大小．

 

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