在光滑的水平面上,质量为2kg的平板小车以3m/s速度做匀速直线运动,质量为1kg的物体从5m高处自由下落掉在车上.由于

在光滑的水平面上,质量为2kg的平板小车以3m/s速度做匀速直线运动,质量为1kg的物体从5m高处自由下落掉在车上.由于物体与车之间存在摩擦,经过0.4s它们达到了共同的速度______m/s,小车所受摩擦力的大小为______N.
stgeorge 1年前 已收到1个回答 举报

jijun 幼苗

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解题思路:由于两物体间的摩擦力大小相同,两物体质量为2倍关系,所以两物体的加速度是1:2的关系,它们的末速度相同,可以分别列速度时间关系式解出要求解的物理量.

车与物体组成的系统水平方向动量守恒,设车初速度的方向为正,则:
mv=(m+m)v
代入数据得:v=2m/s
两物体间的摩擦力大小相同,车的质量为物体质量的2倍,由牛顿第二定律:F=ma
解得两物体的加速度是1:2的关系,即车的加速度为a,物体的加速度为2a.经时间0.4s后它们以共同的速度前进,由速度时间表达式:
v=v0-at=2at
代入数据解得:a=2.5m/s2
所以小车所受的摩擦力大小:f=ma=2×2.5=5N
故答案为:2,5.

点评:
本题考点: 动量守恒定律.

考点点评: 本题把牛顿第二定律与匀变速直线运动规律相结合,通过此题可以看出加速度是练习牛顿第二定律与匀变速直线运动规律的桥梁.

1年前

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