题目内容
质量为M=3.0 kg的平板小车静止在光滑水平面上,如图所示,当t=0时,两个质量分别是mA=1 kg、mB=2 kg的小物体A和B,都以大小为v0=6 m/s,方向相反的速度同时水平冲上小车.若它们在车上相对车停止滑动时,没有碰撞,A、B与车间的动摩擦因数都为μ=0.2,取g=10 m/s2.
(1)求A、B在车上都停止滑动时车的速度及此时车运动的时间.
(2)在坐标系中画出小车运动的速度——时间图像.
解析:
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(1)设最后三者的共同速度为v,根据动量守恒定律 求得 开始时,小车要向左做匀加速运动.由于A、B与小车相对滑动时,加速度大小 设B减速到与小车的速度相同,所用时间为 联立②③④⑤得 此时,A的速度大小也为v1,方向向右.设再经 - 由⑥⑦式得 ∴A、B在车上都停止滑动时车运动所经历时间为 (2)如下图(5分)
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如图3所示,水平面上的轻弹簧一端与物体相连,另一端固定在墙上的P点,已知物体的质量为m=2.0 kg,物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.4,弹簧的劲度系数k=200 N/m.现用力F拉物体,使弹簧从处于自然状态的O点由静止开始向左移动10 cm,这时弹簧具有弹性势能Ep=1.0 J,物体处于静止状态.若取g=10 m/s2,则撤去外力F后 ( )
| A.物体向右滑动的距离可以达到12.5 cm |
| B.物体向右滑动的距离一定小于12.5 cm |
| C.物体回到O点时速度最大 |
| D.物体到达最右端时动能为零,系统机械能也为零 |