如图,在光滑水平面上有一辆质量M=6Kg的平板小车,车上的质量为m=1.96Kg的木块,木块与小车平板间的动摩擦因数μ=

如图,在光滑水平面上有一辆质量M=6Kg的平板小车,车上的质量为m=1.96Kg的木块,木块与小车平板间的动摩擦因数μ=0.3,车与木块一起以V=2m/s的速度向右行驶.一颗质量m 0 =0.04Kg的子弹水平速度v 0 =98m/s,在很短的时间内击中木块,并留在木块中(g=10m/s 2
(1)如果木块刚好不从平板车上掉下来,小车L多长?
(2)如果木块刚好不从车上掉下来,从子弹击中木块开始经过1.5s木块的位移是多少?
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叫我不哭 春芽

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(1)子弹射入木块,子弹和木块系统内力远大于外力,动量守恒,有:m 0 v 0 -mv=(m+m 0 )v 1 …①
解得
v 1 =0
若它们相对平板车滑行L,则它们恰好不从小车上掉下来,它们跟小车有共同速度V′,根据动量守恒定律,有
Mv=(m+m 0 +M)v′…②
解得
v′=1.5m/s
由能量守恒定律有:
Q=μ(m 0 +m)g L=
1
2 M v 2 -
1
2 ( m 0 +m+M)
v′ 2 …③
由①②③,代入数据可求出:L=0.5m
即要使木块不掉下来,小车L的长度为0.5m.
(2)子弹射入木块后,木块在摩擦力的作用下做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律,滑块的加速度:a=μg=3m/s 2
经过时间t 1 速度为v′,有v′=at 1
解得:t 1 =0.5s.
在这段时间内,木块做匀加速运动,通过的位移:S 1 =
1
2 a
t 21 =0.375m
在t 2 =t-t 1 =1s内做匀速运动,通过位移为:s 2 =v′t 2 =1.5m.
故在3S内的总位移S =S 1 +S 2 =1.875m.

1年前

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