题目内容
如图所示,
质量为0.4kg的木块以2m/s的速度水平地滑上静止在光滑水平地面上的平板小车,小车的质量为1.6kg,木块与小车之间的动摩擦因数为0.2(g取10m/s2).设小车足够长,求:
(1)木块和小车相对静止时小车的速度;
(2)从木块滑上小车到它们处于相对静止所经历的时间;
(3)从木块滑上小车到它们处于相对静止木块在小车上滑行的距离.
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(1)以木块和小车为研究对象,由动量守恒定律可得:
mv0=(M+m)v……2分,解得:v=v0=0.4m/s. ……1分
(2)再以木块为研究对象,由动量定理可得:
-μmgt=mv-mv0……2分,解得:t==0.8s. ……1分
(3)木块做匀减速运动,加速度为:a1==μg=2m/s2
小车做匀加速运动,加速度为:a2===0.5m/s2
在此过程中木块的位移为:x1==0.96m
车的位移为:x2=a2t2=×0.5×0.82m=0.16m.
由此可知,木块在小车上滑行的距离为:Δx=x1-x2=0.8m. ……1+1+1+1=4分
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