题目内容
【题目】如图所示，质量为M的小车静止在光滑的水平地面上。质量为m的小物块以初速度v0从小车左端滑上小车，运动过程中，物块未滑离小车。小车与物块间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g. 求：
（1）最终物块与小车达到的共同速度v大小；
（2）物块在小车上发生相对滑动过程中，物块受到的摩擦力的冲量I大小；
（3）物块相对于小车向前滑动的距离L；
（4）请在同一坐标系上，画出物块和小车运动过程中的速度-时间（v-t）图像.
【答案】（1）
（2）
（3）
（4）
【解析】试题分析：（1）由动量守恒定律可以求出速度；（2）由动量定理可以求出物块的滑行时间；（3）由能量守恒定律可以求出物块相对于小车滑行的距离
（1）小车和物块组成的系统动量守恒，故有
，解得
（2）对小车应用动量定理可得
，解得
则小物块受到的摩擦力冲量
（3）对小车与物块组成的系统满足能量守恒，故
，解得
（4）物块和小车在摩擦力的作用下，一个做匀减速直线运动，一个做匀加速直线运动，直到两者速度相同，以后一起匀速直线运动，如图所示
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