题目内容

6.如图所示,质量M=9kg小车B静止在光滑水平面上,小车右端固定一轻质弹簧,质量m=0.9kg的木块A(可视为质点)紧靠弹簧放置并处于静止状态,A与弹簧不栓接,弹簧处于原长状态.木块A右侧车上表面光滑,木块A左侧车表面粗糙,动摩擦因数μ=0.75.一颗质量m0=0.1kg的子弹以v0=100m/s的速度水平向右飞来,瞬间击中木块并留在其中.如果最后木块A刚好不从小车左端掉下来,
求:小车最后的速度及最初木块A到小车左端的距离.

分析 平板车与木块组成的系统动量守恒,由动量守恒定律可以求出速度.由动能的计算公式可以求出动能.由能量守恒定律可以求出木块A到小车左端的距离.

解答 解:当平板车与木块速度相同时,弹簧被压缩到最短,设此时速度为V1,以木块、木板、弹簧为系统,系统动量守恒,以木块的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:
m0v0=(M+m+m0)v1
v1=1m/s
子弹进入木块的过程中动量守恒,得:m0v0=(m+m0)v2
v2=10m/s
滑块在小车是滑动的过程中:$\frac{1}{2}$(m+m0)v22-$\frac{1}{2}$(M+m+m0) v12=μmgL
联立解得:L=6m
答:小车最后的速度是1m/s;木块A到小车左端的距离是6m.

点评 本题考查了求速度、动能、弹性势能,分析清楚物体运动过程、应用动量守恒定律、能量守恒定律即可正确解题.

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