题目内容
如图所示,一平板小车静止在光滑的水平面上,质量均为m的物体A、B分别以2v和v的初速度、沿同一直线同时从小车两端相向水平滑上小车.设两物体与小车间的动摩擦因数均为,小车质量也为m,最终物体A、B都停在小车上(若A、B相碰,碰后一定粘在一起).求:
(1)最终小车的速度大小是多少,方向怎样?
(2)要想使物体A、B不相碰,平板车的长度至少为多长?
(3)从物体A、B开始滑上平板小车,到两者均相对小车静止,小车位移大小的取值范围是多少?
(1) 最终小车的速度大小是,方向向右.
(2) 平板车的长度至少为
(3)小车位移大小的取值范围是
解析:
(1)对整体由动量守恒定律得
,则,方向向右.
(2)由功能关系
得,则
(3)①物体A、B未相碰撞,B停止时,A继续运动,此时小车开始运动.对小车应用动能定理
得,则
②物体B速度为零时正好与A相撞,碰后小车开始加速,最终达到共同速度.对小车应用动能定理得,则
所以小车位移大小的取值范围是
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