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如图所示,光滑水平路面上,有一质量为m1=5kg的无动力小车以匀速率v0=2m/s向前行驶,小车由轻绳与另一质量为m2=25kg的车厢连结,车厢右端有一质量为m3=20kg的物体(可视为质点
网友投稿 2022-11-16 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图所示,
光滑水平路面上
,有一质量为
m
1
=5kg的无动力小车以匀速率
v
0
=2m/s向前行驶,小车由轻绳与另一质量为
m
2
=25kg的车厢连结,车厢右端有一质量为
m
3
=20kg的物体(可视为质点),物体与车厢的动摩擦因数为
μ
=0.2,开始物体静止在车厢上,绳子是松驰的.求:
(1)当小车、车厢、物体以共同速度运动时,物体相对车厢的位移(设物体不会从车厢上滑下);
(2)从绳拉紧到小车、车厢、物体具有共同速度所需时间.(取
g
=10m/s
2
)
◎ 答案
(1)0.017m;(2)0.1s
◎ 解析
(1)以
m
1
和
m
2
为研究对象,考虑绳拉紧这一过程,设绳拉紧后,
m
1
、
m
2
的共同速度为
v
1
这一过程可以认为动量守恒,由动量守恒定律有
m
1
v
0
=(
m
1
+
m
2
)
v
1
,
解得
.
再以
m
1
、
m
2
、
m
3
为对象,设它们最后的共同速度为
v
2
,则
m
1
v
0
=(
m
1
+
m
2
+
m
3
)
v
2
,
解得
绳刚拉紧时
m
1
和
m
2
的速度为
v
1
,最后
m
1
、
m
2
、
m
3
的共同速度为
v
2
,设
m
3
相对
m
2
的位移为Δ
s
,则在过程中由能量守恒定律有
解得Δ
s
=0.017m.
(2)对
m
3
,由动量定理,有
μm
3
gt
=
m
3
v
2
所以,从绳拉紧到
m
1
、
m
2
、
m
3
有共同速度所需时间为
t
=0.1s.
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,光滑水平路面上,有一质量为m1=5kg的无动力小车以匀速率v0=2m/s向前行驶,小车由轻绳与另一质量为m2=25kg的车厢连结,车厢右端有一质量为m3=20kg的物体(可视为质点…”主要考查了你对 【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。
http://www.00-edu.com/html/202211/378179.html
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