(10分)如图所示,光滑水平面上静止放置着一辆平板车A。车上有两个小滑块B和C(都可视为质点),B与车板之间的动摩擦因数为μ,而C与车板之间的动摩擦因数为2μ,开始时B、C分别从

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

(10分)如图所示,光滑水平面上静止放置着一辆平板车A。车上有两个小滑块B和C(都可视为质点),B与车板之间的动摩擦因数为μ,而C与车板之间的动摩擦因数为2μ,开始时B、C分别从车板的左、右两端同时以大小相同的初速度v0相向滑行。经过一段时间,C、A的速度达到相等,此时C和B恰好发生碰撞。已知C和B发生碰撞时两者的速度立刻互换,A、B、C三者的质量都相等,重力加速度为g。设最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力。   求:

(1)开始运动到C、A的速度达到相等时的时间t;   
(2)平板车平板总长度L;   
(3)若滑块C最后没有脱离平板车,求滑块C最后与车相对静止时处于平板上的位置。

◎ 答案

(1),(2);(3)滑块C最后停在车板右端

◎ 解析


试题分析:(1)设A、B、C三者的质量都为m,从开始到C、A的速度达到相等这一过程所需的时间为t,对C由牛顿运动定律和运动学规律有:
对A由牛顿运动定律和运动学规律有:

联立以上各式解得:
(2)对C,在上述时间t内的位移:
对B,由牛顿运动定律和运动学规律有:
C和B恰好发生碰撞,有: 
解得:
(3)对A,在上述时间t内的位移: 
将t代入以上各式可得A、B、C三者的位移和末速度分别为:
(向左),(向右),(向左)
(向左),(向右)
所以:C相对A向左滑动的距离:
骣B发生碰撞时两都速度立即互换、则碰后C、B的速度各为:
(向右),(向左)
碰后B和A的速度相等。由分析可知,碰后B和A恰好不发生相对滑动,即保持相对静止一起运动。设C最后停在车板上时,共同速度为vt,由A、B、C组成的系统动量守恒可知:
           解得:vt=0
这一过程中,设C相对于A向右滑行的距离为S2,由能量关系可知:
  解得:
所以:滑块C恰好回到原来的位置,即滑块C最后停在车板右端。

◎ 知识点

    专家分析,试题“(10分)如图所示,光滑水平面上静止放置着一辆平板车A。车上有两个小滑块B和C(都可视为质点),B与车板之间的动摩擦因数为μ,而C与车板之间的动摩擦因数为2μ,开始时B、C分别从…”主要考查了你对  【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。

  • 最新内容
  • 相关内容
  • 网友推荐
  • 图文推荐