如图所示,质量为20kg的平板小车的后端放有质量为10kg的小铁块,它与车之间的动摩擦因数为0.5.开始时,车以速度6m/s向左在光滑的水平面上运动,铁块以速度6m/s向右运动.(g=

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,质量为20kg的平板小车的后端放有质量为10kg的小铁块,它与车之间的动摩擦因数为0.5.开始时,车以速度6m/s向左在光滑的水平面上运动,铁块以速度6m/s向右运动.(g=10m/s2)求:
(1)小车与铁块共同运动的速度.
(2)小车至少多长,铁块才不会从小车上掉下去.
魔方格

◎ 答案

(1)以车和铁块组成的系统为研究对象,系统所受的合力为零.取向右方向为正方向,由动量守恒定律得
   mv1-Mv2=(M+m)v
得,v=
mv1-Mv2
m+M
=
10×6-20×6
30
m/s=-2m/s,负号表示方向向左.
(2)铁块滑上平板车后,系统的动能减小转化为内能,当铁块与平板车速度相等时物体恰好滑到右端时,小车的长度最小.根据能量守恒定律得:
    μmgL=
1
2
m
v21
+
1
2
M
v22
-
1
2
(M+m)v2

代入解得,L=9.6m
答:
(1)小车与铁块共同运动的速度大小为2m/s,方向向左.
(2)小车至少9.6m,铁块才不会从小车上掉下去.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,质量为20kg的平板小车的后端放有质量为10kg的小铁块,它与车之间的动摩擦因数为0.5.开始时,车以速度6m/s向左在光滑的水平面上运动,铁块以速度6m/s向右运动.(g=…”主要考查了你对  【匀变速直线运动的速度与时间的关系】,【牛顿第二定律】  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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