Question

如圖所示，質(zhì)量為0.4kg的木塊以2m/s的速度水平地滑上靜止在光滑水平地面上的平板小車，小車的質(zhì)量為1.6kg，木塊與小車之間的動摩擦因數(shù)為0.2(g取10m/s²)．設(shè)小車足夠長，求：

    (1)木塊和小車相對靜止時小車的速度；

    (2)從木塊滑上小車到它們處于相對靜止所經(jīng)歷的時間；

    (3)從木塊滑上小車到它們處于相對靜止木塊在小車上滑行的距離．

Answer 1

 (1)以木塊和小車為研究對象，由動量守恒定律可得：

    mv₀＝(M＋m)v……2分，解得：v＝v₀＝0.4m/s. ……1分

    (2)再以木塊為研究對象，由動量定理可得：

    －μmgt＝mv－mv₀……2分，解得：t＝＝0.8s. ……1分

    (3)木塊做勻減速運動，加速度為：a₁＝＝μg＝2m/s²

    小車做勻加速運動，加速度為：a₂＝＝＝0.5m/s²

    在此過程中木塊的位移為：x₁＝＝0.96m

    車的位移為：x₂＝a₂t²＝×0.5×0.8²m＝0.16m.

    由此可知，木塊在小車上滑行的距離為：Δx＝x₁－x₂＝0.8m. ……1+1+1+1=4分