◎ 题目

如图所示，质量M=8.0kg的小车放在光滑的水平面上，给 小车施加一个水平向右的恒力F=8.0N．当向右运动的速度达到u0=1.5m/s时，有一物块以水平向左的初速度v0=1.0m/s滑上小车的右端．小物块的质量m=2.0kg，物块与小车表面的动摩擦因数μ=0.20．设小车足够长，重力加速度g=10m/s2．求： （1）物块从滑上小车开始，经过多长的速度减小为零． （2）物块在小车上相对滑动的过程，物块相对地面的位移． （3）物块在小车上相对小车滑动的过程中，系统产生的内能？（保留两位有效数字）

◎ 答案

（1）设物块滑上小车后，做加速度为am的匀变速运动，经过时间t1速度减为零，根据牛顿第二定律得      μmg=mam   又 0=v0-amt1   解得  am=2m/s2，t1= v0 μg =0.5s （2）小车做加速度为aM的匀加速运动，根据牛顿第二定律    F-μmg=MaM 解得   aM= F-μmg M 设经过t物块与小车具有共同的速度v，物块对地的位移为s1，小车运动的位移为s2，取向右为正方向． 则对物块：v=-v0+amt，s1=-v0t+ 1 2 amt2 对小车：v=u0+aMt，s2=-u0t+ 1 2 aMt2 联立解得：s1=1.1m，s2=3.2m （3）系统产生的内能：E=μmg（s2-s1）=8.4J 答： （1）物块从滑上小车开始，经过0.5s的速度减小为零． （2）物块在小车上相对滑动的过程，物块相对地面的位移是1.1m． （3）物块在小车上相对小车滑动的过程中，系统产生的内能是8.4J．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，质量M=8.0kg的小车放在光滑的水平面上，给小车施加一个水平向右的恒力F=8.0N．当向右运动的速度达到u0=1.5m/s时，有一物块以水平向左的初速度v0=1.0m/s滑上小车…”主要考查了你对  【牛顿运动定律的应用】  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。