(2005•佛山模拟)质量为M=0.3kg的平板小车静止在光滑水平面上,如图所示.当t=0时,两个质量都是m=0.1kg

(2005•佛山模拟)质量为M=0.3kg的平板小车静止在光滑水平面上,如图所示.当t=0时,两个质量都是m=0.1kg的小滑块A和B,分别从左端和右端以水平速度Vl=4.0m/s和V2=2.0m/s冲上小车,当它们在车上都停止滑动时,没有相碰.A、B与车面的动摩擦因数都是0.20,(g=10m/s2)求:
(1)A、B在车上都停止滑动时车的速度.
(2)车的长度至少是多少?
(3)A、B在车上都停止滑动时经历的时间.
gysmj 1年前 已收到1个回答 举报

有事瞎溜达 花朵

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解题思路:(1)以A、B和车组成的系统为研究对象,该系统水平方向动量守恒,根据动量守恒定律列方程求解.(2)对系统运用功能关系,系统克服摩擦力做的功等于系统动能的减少量,列方程求解即可.(3)A、B同时在车上滑行时,滑块对车的摩擦力均为μmg,方向相反,车受力平衡而保持不动.当B的速度减为0时,A继续在车上滑动,物体A与车将有共同速度v,最终做匀速直线运动.根据运动学公式结合牛顿第二定律进行求解.

(1)设A、B相对于车停止滑动时,车的速度为v,根据动量守恒定律得:
m(v1-v2)=(M+2m)v,
解得,v=0.40m/s,方向向右.
(2)设A、B在车上相对于车滑动的距离分别为L1和L2,由功能关系得:
μmgL1+μmgL2=
1
2mv12+
1
2mv22-
1
2(M+2m)v2
L1+L2=4.8m,故车长最小为4.8m.
(3)A、B同时在车上滑行时,滑块对车的摩擦力均为μmg,方向相反,车受力平衡而保持不动,滑块B的速度先减为0,滑块A继续在车上滑动,至与车具有共同速度,设这段时间内滑块的加速度为a,
根据牛顿第二定律:μmg=ma,a=μg,
滑块A停止滑动的时间t=
△v
a=
4−0.4
2=1.8s
答:(1)A、B在车上都停止滑动时车的速度为0.40m/s,方向向右.
(2)车的长度至少是4.8m.
(3)A、B在车上都停止滑动时经历的时间为1.8s.

点评:
本题考点: 动量守恒定律;功能关系.

考点点评: 把动量守恒和能量守恒结合起来求解是常见的问题.此题要求清楚运动过程中能量的转化.以及能够知道小车在整个过程中的运动情况.

1年前

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