题目内容
【题目】工厂里有一种运货的过程可以简化为如图所示。货物(可视为质点)
,以初速度
滑上静止的小车M,
,货车高
。在光滑的轨道OB上设置一固定的与车厢等高的障碍物,当货车撞到障碍物时会被粘住不动,而货物就被抛出,恰好会沿BC方向落在B点,已知货车上表面与货物之间的动摩擦因数
,斜面的的倾角为
(
,
,
)。
![]()
(1)求AB之间的水平距离?
(2)若已知OA段距离足够长,导致货车在碰到A之前已经与货物达到共同速度,求货车对货物摩擦力的冲量和货车的长度。
【答案】(1)
(2)
,方向与初速度方向相反
【解析】(1)货物从小车上滑出之后做平抛运动,竖直方向:![]()
在B点分解速度:![]()
,得到:![]()
,得到:![]()
(2)在小车碰撞到障碍物前,车与货物已经到达共同速度,动量守恒:![]()
根据系统能量守恒定律:
,得到:![]()
当小车被粘住之后,物块继续在小车上滑行,直到滑出,根据动能定理:![]()
得到:
,故![]()
对货物从开始到恰好抛出运用动量定理:
,
得到:
,方向与初速度方向相反。
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