摘要:60.质量为M = 3.0 kg的平板小车C静止在光滑水平面上.如图甲所示.当t = 0时.两个质量都为m = 1.0 kg的小物体A和B.分别从小车的左端和右端的以水平速度v1 = 4.0 m/s和v2 = 2.0 m/s冲上小车.当它们在车上停止滑动时.没有相碰.A.B与车面的动摩擦因数都是= 0.20.g取10 m/s2.求: (1)A.B在车上停止滑动时车的速度. (2)车的长度至少是多少? (3)在图乙所给出的坐标系中画出0至0.4 s内小车运动的速度-时间图象. 答案:(1)设A.B在车上停止滑动时.车的速度为v.以向右为正方向.根据动量守恒定律. m (v1 – v2) = (M + 2m) v. 解得v = 0.40 m/s.方向水平向右. (2)设A.B在车上相对于车滑动的距离分别为l1和l2.由功能关系知 mgl1 +mgl2 = 解得:l1 + l2 = 4.8 m 即车长至少为4.8 m (3)车的运动可分以下三个阶段: 第一阶段:A.B同时在车上滑行时.物体对车的摩擦力均为mg.方向相反.车受平衡力作用而保持不动.当B的速度为零时.此过程结束.设这段时间内物体的加速度为a.根据牛顿第二定律知mg = ma 得滑块的加速度a =g 物体B停止滑动的时间为t1 == 1.0 s 第二阶段:B停止运动后.A继续在车上滑动.设到t2时刻物体与车有共同速度v.则 v = (v1 – t2) – a (t2 – t1) 解得 t2 = 1.8 s 第三阶段:经过t2时间之后.车以速度v做匀速直线运动直到t = 4.0 s为止.图象略.

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