题目内容

如图甲所示,光滑水平面上停放着一辆表面粗糙的平板车,质量为M,一质量为m的铁块以水平初速度v滑到小车上,两物体开始运动,它们的速度随时间变化的图象如图乙所示,t是滑块在车上运动的时间,则可以断定( )

A.铁块与小车最终滑离
B.铁块与小车的质量之比m:M=1:1
C.铁块与小车表面的动摩擦因数μ=
D.平板车上表面的长度为vt
【答案】分析:根据图线知,铁块在小车上滑动过程中,铁块做匀减速直线运动,小车做匀加速直线运动.根据牛顿第二定律通过它们的加速度之比求出质量之比,以及求出动摩擦因数的大小.根据运动学公式分别求出铁块和小车的位移,从而求出两者的相对位移,即平板车的长度.物体离开小车做平抛运动,求出落地的时间,从而根据运动学公式求出物体落地时与车左端的位移.
解答:解:A、由图象可知,滑块运动到平板车最右端时,速度大于平板车的速度,所以滑块将做平抛运动离开平板车,故A正确;
B、根据图线知,铁块的加速度大小a1==.小车的加速度大小a2=,知铁块与小车的加速度之比为1:1,根据牛顿第二定律,铁块的加速度a1=,小车的加速度a2=,则铁块与小车的质量之比m:M=1:1.故B正确.
B、铁块的加速度a1=,又a1=,则,故C正确;
D、铁块的位移x1==vt,小车的位移x2=t=vt
则小车的长度L=vt-vt=vt,故D错误.
故选ABC
点评:解决本题的关键理清小车和铁块的运动情况,结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解.
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