如图所示,质量为m的小物体(可视为质点)放在小车上,它们一起在两堵竖直墙壁之间运动,小车质量为M,且M>m。设车与物体间的动摩擦因数为μ,车与水平面间无摩擦,车与墙壁碰撞
◎ 题目
如图所示,质量为m的小物体(可视为质点)放在小车上,它们一起在两堵竖直墙壁之间运动,小车质量为M,且M>m。设车与物体间的动摩擦因数为μ,车与水平面间无摩擦,车与墙壁碰撞后速度反向而且大小不变,且碰撞时间极短。开始时车紧靠在左面墙壁上,物体位于车的最左端,车与物体以共同速度v0向右运动。若两墙壁之间的距离足够长,求: (1)小车与墙壁第2次碰撞前(物体未从车上掉下)的速度; (2)要使物体不从车上滑落,车长l应满足的条件。 |
◎ 答案
(1) (2)l≥ |
◎ 解析
(1)第2次碰前,车与小物体已达到共同速度v1,由动量守恒定律: (M-m)v0=(M+m)v1 v1=。 (2)设第1次碰后小物体相对车向右滑动l1,由能量守恒得: μmgl1=(M+m)v02-(M+m)v12 解得:l1= 设第2次碰后物体相对车向左运动l2,共同运动的速度为v2,则有: Mv1-mv1=(M+m)v2 μmgl2=(M+m)v12-(M+m)v22 解得:l2=l1<l1 同理可得ln<ln-1,即只要第一次碰撞后小物体不从小车上掉下,以后的碰撞均不能使物体从车上掉下。 所以要使物体不从车上掉下,车长应满足条件:l≥。 |
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,质量为m的小物体(可视为质点)放在小车上,它们一起在两堵竖直墙壁之间运动,小车质量为M,且M>m。设车与物体间的动摩擦因数为μ,车与水平面间无摩擦,车与墙壁碰撞…”主要考查了你对 【动量守恒定律】 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
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下一篇:如图所示的光滑水平面上,质量为M的平板车上依次放有5个质量均为m的小滑块(不计其大小),质量关系为M=5m,已知平板车长L=1m,小滑块与平板车间的动摩擦因数μ=9/20,g=10m/s2
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