Question

【題目】如圖所示，質(zhì)量m1＝0.3 kg的小車靜止在光滑的水平面上，車長L＝1.5 m，現(xiàn)有質(zhì)量m2＝0.2 kg可視為質(zhì)點的物塊，以水平向右的速度v0＝2 m/s從左端滑上小車，最后在車面上某處與小車保持相對靜止．物塊與車面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5，取g＝10 m/s2，求：

(1)物塊與小車共同速度；

(2)物塊在車面上滑行的時間t；

(3)小車運動的位移x；

(4)要使物塊不從小車右端滑出，物塊滑上小車左端的速度v0′不超過多少？

Answer 1

【答案】(1) 0.8 m/s (2) 0.24 s (3) 0.096 m (4) 不超過5 m/s

【解析】(1) 設(shè)物塊與小車的共同速度為v，以水平向右為正方向，根據(jù)動量守恒定律有

解得：；

(2) 設(shè)物塊與車面間的滑動摩擦力為F，對物塊應(yīng)用動量定理有

其中

解得：

代入數(shù)據(jù)可得：t=0.24s；

(3) 要使物塊恰好不從車廂滑出，須物塊到車面右端時與小車有共同的速度v′，則

由功能關(guān)系有

代入數(shù)據(jù)解得：

故要使物塊不從小車右端滑出，物塊滑上小車的速度v0′不能超過5m/s。