一质量为的平顶小车,以速度沿水平的光滑轨道作匀速直线运动。现将一质量为的小物块无初速地放置在车顶前缘。已知物块和车顶之间的动摩擦系数为。(1)若要求物块不会从车顶后

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动量守恒定律/2022-11-16 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

一质量为的平顶小车,以速度沿水平的光滑轨道作匀速直线运动。现将一质量为的小物块无初速地放置在车顶前缘。已知物块和车顶之间的动摩擦系数为
(1)          若要求物块不会从车顶后缘掉下,则该车顶最少要多长?
(2)          若车顶长度符合1问中的要求,整个过程中摩擦力对系统共做了多少功?

◎ 答案

(1)(2)

◎ 解析

本题考查动量守恒定律,选择研究系统,分析系统受力后,动量守恒,再由动能定理得出
                                    (1)
从能量来看,在上述过程中,物块动能的增量等于摩擦力对物块所做的功,即
                                     (2)               
其中为物块移动的距离。小车动能的增量等于摩擦力对小车所做的功,即
                            (3)
其中为小车移动的距离。用表示车顶的最小长度,则
                                          (4)
由以上四式,可解得
                                    (5)
即车顶的长度至少应为
由功能关系可知,摩擦力所做的功等于系统动量的增量,即
                        (6)
由(1)、(6)式可得

◎ 知识点

    专家分析,试题“一质量为的平顶小车,以速度沿水平的光滑轨道作匀速直线运动。现将一质量为的小物块无初速地放置在车顶前缘。已知物块和车顶之间的动摩擦系数为。(1)若要求物块不会从车顶后…”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。

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