题目内容
【题目】如图所示,质量M=4kg、高度为h=1.25m的小车放在水平光滑的平面上,质量为m=2kg的小物块位于小车的右端,现给小物块和小车分别向左、向右大小均为v0=3m/s的初速度,物块与小车间的动摩擦因数μ=0.1,当小物块对地位移最大时恰好滑离小车,取g=10m/s2.求:
(1)小车的长度;
(2)小物块滑离小车落地瞬时,小车末端与小物块的水平距离.
【答案】(1)11.25m (2)0.75
【解析】(1)由题可知,当小物块对地位移最大时的速度等于0,小物块与小车组成的系统所受的合外力为零,总动量守恒,取水平向左为正方向,根据动量守恒定律得:
Mv0-mv0=Mv+0
解得:
根据系统的能量守恒得
解得 L=11m
所以为使小物块滑离小车,小车最大长度为3m.
(2)小物块滑离小车时水平方向的速度恰好等于0,所以物块与小车分离后做自由落体运动,下落的时间: .
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