Question

8．如图所示，光滑水平面上有一足够长的小车，左端放置可视为质点的物体，其质量m₁=1.5kg，小车与物体间动摩擦因数μ=0.1，二者以相同的初速度v₀=0.8m/s一起向右运动，小车与竖直墙碰撞时间很短，且没有机械能损失，g=10m/s²，若小车质量m₂=2.5kg，则物体相对小车滑动的最大距离为（　　）

• A． 0.5m
• B． 0.6m
• C． 0.8m
• D． 1.0m

Answer 1

分析 小车与竖直墙碰撞后以速率反弹，之后物体相对于小车滑动，由动量守恒定律求出物块与小车的共同速度，然后由能量守恒定律求出物块相对小车滑动的最大距离．

解答 解：小车与竖直墙碰撞后以速率反弹，碰后物体相对于小车滑动，以物体与小车组成的系统为研究对象，以向左为正方向，设共同运动的速度为v，由动量守恒定律得：
  m₂v₀-m₁v₀=（m₁+m₂）v，
代入数据解得：v=0.2m/s
由能量守恒定律得：
μm₁gs=$\frac{1}{2}$（m₁+m₂）v₀²-$\frac{1}{2}$（m₁+m₂）v²，
联立解得 s=0.8m，即物体相对小车滑动的最大距离为0.8m．
故选：C

点评 分析清楚物体运动过程、应用动量守恒定律与能量守恒定律即可正确解题．要知道摩擦生热与相对位移有关．