如图所示,质量m1=0.3kg的小车静止在光滑的水平面上,车长L=15m,现有质量m2=0.2kg可视为质点的...
问题详情:
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。
【回答】
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 3分
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 ③3分
解得代入数据得 ④2分
(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
3分 ⑤
由功能关系有 3分⑥ 代入数据解得 =5m/s 2分
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:专题五 动量与能量
题型:综合题