题目内容

(16分)如图所示,在光滑的水平地面上停着一辆小车,小车上平台的上表面是粗糙的,它靠在光滑的水平桌面旁并与桌面等高,现在有一个质量为m=2kg的物体C以速度沿水平桌面向右运动,滑过小车平台后从A点离开,恰能落在小车前端的B点,此后物体C与小车以共同速度运动,已知小车质量为M=5kg,O点在A点的正下方,OA = 0.8m,OB = 1.2m,g取10m/s2。求:

(1)物体刚离开平台时,小车获得的速度大小;

(2)若物体与平台的动摩擦因数为0.65,则小车平台多长。

解析

(1)设物体刚离开平台时速度为,这时车速为

物体在空中飞行时间为t。

物体在小车平台上滑动的过程中,物体和小车总动量守恒

 

物体做平抛运动,下落高度 

在时间t内,物体和小车水平位移不同,

由这三个式子代入数据解得

 (2)在物体滑上小车到从A点飞出的过程中系统总能量守恒,有

Q = mgL = 

代入数据求得:L = 5m

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