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如图甲所示,光滑水平面上停放着一辆上表面粗糙的平板车,一小金属块以水平速度v0滑到平板车上,在0~t0时间内它们的速度随时间变化的图象如图乙所示,求:(1)小金属块与平板车

网友投稿  2022-10-29 00:00:00  互联网

◎ 题目

如图甲所示,光滑水平面上停放着一辆上表面粗糙的平板车,一小金属块以水平速度v0滑到平板车上,在0~t0时间内它们的速度随时间变化的图象如图乙所示,求:
(1)小金属块与平板车的质量之比
m
M

(2)若小金属块没滑离平板车,则平板车的最终终速度为为多少?
(3)小金属块与平板车上表面间的动摩擦因数.
魔方格

◎ 答案

(1)以平板车和小金属块为研究对象,由平板车和小金属块组成的系统不受外力,所以动量守恒.
根据两物体运动的速度时间图象,可以看出t0时刻m和M的速度分别为
v0
2
v0
3

根据动量守恒定律有:mv0=m
v0
2
+M
v0
3
       ①
由①式解得:
m
M
=
2
3
              ②
(2)设小金属块与平板车最后的共同速度为v,由动量守恒定律:
         mv0=(M+m)v             ③
由②和③可以解得:v=
2
5
v0

(3)从开始到t0得对金属块使用动量定理取速度方向为正方向有:
-μmgt0=m
v0
2
-mv0

解得   μ=
v0
2gt0

答:(1)小金属块与平板车的质量之比
m
M
=
2
3

(2)若小金属块没滑离平板车,则平板车的最终终速度为为
2v0
5

(3)小金属块与平板车上表面间的动摩擦因数μ=
v0
2gt0

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图甲所示,光滑水平面上停放着一辆上表面粗糙的平板车,一小金属块以水平速度v0滑到平板车上,在0~t0时间内它们的速度随时间变化的图象如图乙所示,求:(1)小金属块与平板车…”主要考查了你对  【牛顿第二定律】,【动量定理】,【动量守恒定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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