(09·天津·10)如图所示,质量m1="0.3"kg的小车静止在光滑的水平面上,车长L="15"m,现有质量m2="0.2"kg可视为质点的物块,以水平向右的速度v0="2"m/s从左端滑上小车

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动能定理/2022-11-05 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

(09·天津·10) 如图所示,质量m1="0.3" kg 的小车静止在光滑的水平面上,车长L="15" m,现有质量m2="0.2" kg可视为质点的物块,以水平向右的速度v0="2" m/s从左端滑上小车,最后在车面上某处与小车保持相对静止。物块与车面间的动摩擦因数=0.5,取g="10" m/s2,求

(1)物块在车面上滑行的时间t;
(2)要使物块不从小车右端滑出,物块滑上小车左端的速度v′0不超过多少。

◎ 答案

:(1)0.24s  (2)5m/s

◎ 解析

:本题考查摩擦拖动类的动量和能量问题。涉及动量守恒定律、动量定理和功能关系这些物理规律的运用。
(1)设物块与小车的共同速度为v,以水平向右为正方向,根据动量守恒定律有
                      ①
设物块与车面间的滑动摩擦力为F,对物块应用动量定理有
                       ②
其中                            ③
解得
代入数据得                                    ④
(2)要使物块恰好不从车厢滑出,须物块到车面右端时与小车有共同的速度v′,则
     ⑤
由功能关系有
           ⑥
代入数据解得 =5m/s
故要使物块不从小车右端滑出,物块滑上小车的速度v0′不能超过5m/s。

◎ 知识点

    专家分析,试题“(09·天津·10)如图所示,质量m1="0.3"kg的小车静止在光滑的水平面上,车长L="15"m,现有质量m2="0.2"kg可视为质点的物块,以水平向右的速度v0="2"m/s从左端滑上小车…”主要考查了你对  【动能定理】  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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