质量为M=3kg的平板车放在光滑的水平面上,在平板车的最左端有一小物块(可视为质点),物块的质量为m="l"kg.小车左端上方如图固定着一障碍物A,初始时,平板车与物块一起以水

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 功能关系/2022-11-10 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

质量为M=3 kg的平板车放在光滑的水平面上,在平板车的最左端有一小物块(可视为质点),物块的质量为m="l" kg.小车左端上方如图固定着一障碍物A,初始时,平板车与物块一起以水平速度v="2" m/s向左运动,当物块运动到障碍物A处时与A发生无机械能损失的碰撞,而小车可继续向左运动.取重力加速度g=10 m/s2.

(1)设平板车足够长,求物块与障碍物第一次碰撞后,物块与平板车所能获得的共同速度.
(2)设平板车足够长,物块与障碍物第一次碰撞后,物块向右运动所能达到的最大距离是s=0.4m,求物块与平板车间的动摩擦因数.
(3)要使物块不会从平板车上滑落,平板车至少应为多长?

◎ 答案

解:(1)物块与障碍物碰后物块和小车系统动量守恒,故有
Mv0-mv0="(M+m)v" ①(3分)   代入数据得v="1m/s " ②(2分)
(2)物块第一次与障碍物碰后向右减速到零,向右运动最远
-mmgs=0-mv02 ③(3分)
代入数据得m="0.5 " ④(2分)
(3)物块多次与障碍物碰撞后,最终与平板车同时停止。
设物块在平板车上运动的距离为l,那么由系统能量守恒有
mmgl=" (m+M)v02" ⑤(4分)
代入数据得l="1.6m" ⑥(2分)
所以要使得物块不滑出平板车,平板车长度至少为1.6m 

◎ 解析

◎ 知识点

    专家分析,试题“质量为M=3kg的平板车放在光滑的水平面上,在平板车的最左端有一小物块(可视为质点),物块的质量为m="l"kg.小车左端上方如图固定着一障碍物A,初始时,平板车与物块一起以水…”主要考查了你对  【功能关系】  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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