题目内容

如图所示,质量为mB=2kg的平板车B上表面水平,开始时静止在光滑水平面上,在平板车左端静止着一块质量为mA=2kg的物体A,一颗质量为m0=0.01kg的子弹以υ0=600m/s的水平初速度瞬间射穿A后,速度变为υ2=100m/s,已知A、B之间的动摩擦因数不为零,且A与B最终达到相对静止. 
①物体A的最大速度υA=
2.5
2.5
m/s;
②平板车B的最大速度υB=
1.25
1.25
m/s;  
③若从B开始运动到取得最大速度历时0.25s,g=10m/s2,则A、B间动摩擦因数μ=
0.5
0.5
分析:①当子弹射出A后,A获得速度,做匀减速直线运动,平板车做匀加速直线运动,知子弹射出A的瞬间,物体A的速度最大.对子弹和物体A组成的系统研究,运用动量守恒定律求出物体A的最大速度.
②当A、B速度相同时,平板车的速度最大,对A、B组成的系统研究,根据动量守恒定律求出平板车的最大速度.
③对B运用动量定理,求解A、B间动摩擦因数μ.
解答:解:(1)对子弹和物体A组成的系统研究,根据动量守恒定律得:
m0v0=m0v+mAvA
代入数据得:0.01×600=0.01×100+2vA
解得:vA=2.5m/s.
(2)对A、B组成的系统研究,根据动量守恒定律得:
mAvA=(mA+mB)v1
代入数据得:2×2.5=(2+2)v1
解得:v1=1.25m/s.
(3)对B,取向右方向为正,根据动量定理得:
μmBgt=mBv1
解得:μ=
v1
gt
=
1.25
10×0.25
=0.5
故答案为:①2.5;②1.25;③0.5.
点评:本题综合考查了动量守恒定律和动量定理,综合性较强,是道好题.运用动量守恒定律解题时,关键要合理地选择研究的系统.
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