题目内容
如图所示,质量m=20kg的物体以水平速度v0=5m/s滑上静止在水平地面的平板小车的左端.小车质量M=80kg,物体在小车上滑行一段距离后相对于小车静止.已知物体与平板间的动摩擦因数μ=0.8,小车与地面间的摩擦可忽略不计,g取10m/s2,求:
(1)物体相对小车静止时,小车的速度大小;
(2)整个过程中系统产生的热量;
(3)小车在地面上滑行的距离.
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140610/201406102253500555222.png)
(1)物体相对小车静止时,小车的速度大小;
(2)整个过程中系统产生的热量;
(3)小车在地面上滑行的距离.
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140610/201406102253500555222.png)
(1)因小车与地面之间没有摩擦力,物体和车组成的系统,合外力为零,系统的动量守恒,取向右方向为正方向,根据系统的动量守恒可得,
mv0=(M+m)v共,
即20×5=(20+80)v共,
解得:v共=1m/s,即物体相对小车静止时,小车速度大小为1m/s.
(2)根据系统的能量守恒可得,
产生的热量 Q=
mv02-
(m+M)v共2=[
×20×52-
×(20+80)×12]J=200J.
(3)对小车,由动能定理可得,
W=fS=
Mv共2,
即160S=
×80×12J=40J,
所以S=0.25m,
答:(1)物体相对小车静止时,小车的速度大小是1m/s;(2)整个过程中系统产生的热量是200J;(3)小车在地面上滑行的距离是0.25m.
mv0=(M+m)v共,
即20×5=(20+80)v共,
解得:v共=1m/s,即物体相对小车静止时,小车速度大小为1m/s.
(2)根据系统的能量守恒可得,
产生的热量 Q=
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
(3)对小车,由动能定理可得,
W=fS=
1 |
2 |
即160S=
1 |
2 |
所以S=0.25m,
答:(1)物体相对小车静止时,小车的速度大小是1m/s;(2)整个过程中系统产生的热量是200J;(3)小车在地面上滑行的距离是0.25m.
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
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