分析 由于開始時物塊A、B給小車的摩擦力大小相等,方向相反,小車不動,物塊A、B做減速運(yùn)動,加速度a大小一樣,A的速度先減為零,根據(jù)運(yùn)動學(xué)基本公式及牛頓第二定律求出加速度和A速度減為零時的位移及時間,A在小車上滑動過程中,B也做勻減速運(yùn)動,根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式求出B此時間內(nèi)運(yùn)動的位移,B繼續(xù)在小車上減速滑動,而小車與A一起向右方向加速.因地面光滑,兩個物塊A、B和小車組成的系統(tǒng)動量守恒,根據(jù)動量守恒定律求出共同速度,根據(jù)功能關(guān)系列式求出此過程中B運(yùn)動的位移,三段位移之和即為小車的長度.
解答 解:(1)由于開始時物塊A、B給小車的摩擦力大小相等,方向相反,小車不動,物塊A、B做減速運(yùn)動,加速度a大小一樣,A的速度先減為零.
設(shè)A在小車上滑行的時間為t1,位移為s1,由牛頓定律有:
μmg=ma
A做勻減速運(yùn)動,由運(yùn)動學(xué)公式有:
v1=at1
${{v}_{1}}^{2}=2a{s}_{1}$
由以上三式可得:a=1m/s2,t1=2s,s1=2m
A在小車上滑動過程中,B也做勻減速運(yùn)動,B的位移為s2,由運(yùn)動學(xué)公式為:
${s}_{2}={v}_{2}{t}_{1}-\frac{1}{2}a{{t}_{1}}^{2}$
可得:s2=6m
A在小車上停止滑動時,B的速度設(shè)為 v3,有:v3=v2-at2
可得:v3=2m/s
(2)B繼續(xù)在小車上減速滑動,而小車與A一起向右方向加速.因地面光滑,兩個物塊A、B和小車組成的系統(tǒng)動量守恒,設(shè)三者共同的速度為v,達(dá)到共速時B相對小車滑動的距離為 s3
根據(jù)動量守恒定律得:mv3=(2m+M)v
可得:v=0.5m/s
在此過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能為:$μmg{s}_{3}=\frac{1}{2}m{{v}_{3}}^{2}-\frac{1}{2}(2m+M){v}^{2}$
可得:s3=1.5m
故小車的車長為:L=s1+s2+s3=9.5m
答:(1)當(dāng)A滑到小車左端時的B速度為2m/s;
(2)小車的長度為9.5m.
點(diǎn)評 本題主要考查了運(yùn)動學(xué)基本公式、動量守恒定律、牛頓第二定律、功能關(guān)系的直接應(yīng)用,關(guān)鍵是正確分析物體的受力情況,從而判斷物體的運(yùn)動情況,過程較為復(fù)雜,難度較大.
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 在閉合電路中,電源電動勢就是路端電壓 | |
B. | 電源的電動勢與外電路無關(guān) | |
C. | 電源電動勢在數(shù)值上等于內(nèi)、外電壓之和 | |
D. | 電動勢是標(biāo)量 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 電容器所帶的電荷越多,電容就越大 | |
B. | 電容器兩極板間的電壓越高,電容就越大 | |
C. | 電容器所帶電荷量增加一倍,電容就越大 | |
D. | 電容是描述電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | B. | C. | D. |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 電子的速度逐漸減小 | B. | 電子的速度逐漸增大 | ||
C. | 電子的速度方向改變 | D. | 電子做勻速直線運(yùn)動 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 第1s內(nèi)和第3s內(nèi)的運(yùn)動方向相同 | B. | 第3s內(nèi)和第4s內(nèi)的加速度相同 | ||
C. | 第1s內(nèi)和第4s內(nèi)的位移大小不相等 | D. | 0~2s和0~4s內(nèi)的平均速度大小相等 |
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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