Question

【題目】如圖所示，質(zhì)量=0.3kg的小車靜止在光滑的水平面上，車長(zhǎng)L=1.5m，現(xiàn)有質(zhì)量=0.2kg可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊，以水平向右的速度=2m/s從左端滑上小車，最后在車面上某處與小車保持相對(duì)靜止。物塊與車面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.4，取g=10m/s2，求

（1）物體與小車共同速度大小;

（2）物塊在車面上滑行的時(shí)間t;

（3）要使物塊不從小車右端滑出，物塊滑上小車左端的速度不超過(guò)多少。

Answer 1

【答案】（1）（2）（3）

【解析】

本題考查摩擦拖動(dòng)類的動(dòng)量和能量問題。涉及動(dòng)量守恒定律、動(dòng)量定理和功能關(guān)系這些物理規(guī)律的運(yùn)用。

（1）設(shè)物塊與小車的共同速度為，以水平向右為正方向，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有：

化簡(jiǎn)可得共同速度為：

（2）設(shè)物塊與車面間的滑動(dòng)摩擦力為，對(duì)物塊應(yīng)用動(dòng)量定理有

其中

解得

代入數(shù)據(jù)得

（2）要使物塊恰好不從車廂滑出，物塊到車面右端時(shí)與小車有共同的速度′，則⑤

由功能關(guān)系有

代入數(shù)據(jù)解得：

故要使物塊不從小車右端滑出，物塊滑上小車的速度不能超過(guò)