题目内容
如图所示,甲车的质量是2kg,静止在光滑水平面上,上表面光滑,右端放一个质量为1kg的小物体.乙车质量为4kg,以5m/s的速度向左运动,与甲车碰撞以后甲车获得8m/s的速度,物体滑到乙车上.若乙车足够长,上表面与物体的动摩擦因数为0.2,则物体在乙车上表面滑行多长时间相对乙车静止?(g取10m/s2)
分析:甲、乙碰撞后动量守恒,求出碰后乙的速度,木块、向左做匀加速运动求出加速度,乙车和木块,动量守恒求出两者的共同速度,根据匀变速直线运动,速度时间关系即可求得时间;
解答:解:乙与甲碰撞动量守恒:?
m乙v乙=m乙v乙′+m甲v甲′?
小物体m在乙上滑动至有共同速度v,对小物体与乙车运用动量守恒定律得?
m乙v乙′=(m+m乙)v?
对小物体应用牛顿第二定律得a=μg?
所以t=
?
代入数据得t=0.4 s?
答:物体在乙车上表面滑行0.4s时间相对乙车静止.
m乙v乙=m乙v乙′+m甲v甲′?
小物体m在乙上滑动至有共同速度v,对小物体与乙车运用动量守恒定律得?
m乙v乙′=(m+m乙)v?
对小物体应用牛顿第二定律得a=μg?
所以t=
v |
μg |
代入数据得t=0.4 s?
答:物体在乙车上表面滑行0.4s时间相对乙车静止.
点评:本题主要考查了动量守恒定律及动能定理的直接应用,要求同学们能正确分析物体的运动情况,难度适中.
练习册系列答案
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【物理-选修3-5】(15分)
(1)氢原子的能级如图所示。假定用光子能量为E的一束光照射大量处于n=3能级的氢原子,氢原子吸收光子后,能且只能发出频率为γ1、γ2、γ3、γ4、γ5、γ6六种频率的光,频率从γ1到γ6依次增大,则E等于:
A.hγ1 | B.hγ2 | C.hγ5 | D.hγ6 |
(2)如图所示,甲车的质量是m甲="2.0" kg,静止在光滑水平面上,上表面光滑,右端放一个质量为m="1.0" kg可视为质点的小物体.乙车质量为m乙="4.0" kg,以v乙="9.0" m/s的速度向左运动,与甲车碰撞以后甲车获得v甲′="8.0" m/s的速度,物体滑到乙车上.若乙车上表面与物体的动摩擦因数为0.50,则乙车至少多长才能保证物体不在乙车上滑下?(g取10 m/s2)