题目内容
如图所示,质量为m的小物块以水平速度v0滑上原来静止在光滑水平面上质量为M的小车上,物块与小车间的动摩擦因数为μ,小车足够长。求:
(1).小物块相对小车静止时的速度;
(2).从小物块滑上小车到相对小车静止所经历的时间;
(3).从小物块滑上小车到相对小车静止时,系统产生的热量和物块相对小车滑行的距离。
【答案】
物块滑上小车后,受到向后的摩擦力而做减速运动,小车受到向前的摩擦力而做加速运动,因小车足够长,最终物块与小车相对静止,如图8所示。由于“光滑水平面”,系统所受合外力为零,故满足动量守恒定律。
(1) 由动量守恒定律,物块与小车系统:
mv0 = ( M + m )V共
∴
(2) 由动量定理,:
(3) 由功能关系,物块与小车之间一对滑动摩擦力做功之和(摩擦力乘以相对位移)等于系统机械能的增量:
∴
【解析】本题考查动量守恒定律和能量守恒的结合,摩擦力对系统做功等于系统机械能的减小量
练习册系列答案
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如图所示,质量为M的楔形物块静止在水平地面上,其斜面的倾角为θ.斜面上有一质量为m的小物块,小物块与斜面之间存在摩擦.用恒力F沿斜面向上拉,使之匀速上滑.在小物块运动的过程中,楔形物块始终保持静止,则( )
A、地面对楔形物块的支持力为(M+m)g | B、地面对楔形物块的摩擦力为零 | C、楔形物块对小物块摩擦力可能为零 | D、小物块一定受到四个力作用 |