如图所示,质量为0.4kg的木块以2m/s的速度水平地滑上静止的平板小车,车的质量为1.6kg,木块与小车之间的摩擦系数

如图所示,质量为0.4kg的木块以2m/s的速度水平地滑上静止的平板小车,车的质量为1.6kg,木块与小车之间的摩擦系数为0.2( g 取10m/s 2 )。设小车足够长,求:
(1)木块和小车相对静止时小车的速度。
(2)从木块滑上小车到它们处于相对静止所经历的时间。
(3)从木块滑上小车到它们处于相对静止木块在小车上滑行的距离。
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落日游子 春芽

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(1)0.4m/s
(2)0.8s
(3)0.8m

(1)以木块和小车为研究对象,系统所受合外力为零,系统动量守恒,以木块速度方向为正方向,由动量守恒定律可得:
木块 m 小车 M
初: v 0 ="2m/s " v 0 =0
末: v v
即 mv 0 =( M + m ) v ,

(2)再以木块为研究对象,其受力情况如图所示,由动量定理可得:



(3)木块做匀减速运动,加速度
车做匀加速运动,加速度 ,由运动学公式可得:
v t 2 - v 0 2 =2 as ,
在此过程中木块的位移
车的位移
由此可知,木块在小车上滑行的距离为Δ S = S 1 - S 2 =0.8m,即为所求。
另设小车的位移为 S 2 ,则 A 的位移为 S 1 +Δ S ,Δ S 为木块在小车上滑行的距离,那么小车、木块之间的位移差就是Δ S ,作出木块、小车的 v - t 图线如图所示,则木块在小车上的滑行距离数值上等于图中阴影部分的三角形的“面积”。

1年前

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