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(chē)，小車(chē)的質(zhì)量為1.6kg，木塊與小車(chē)之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2(g取10m/s²)．設(shè)小車(chē)足夠長(zhǎng)，求：

    (1)木塊和小車(chē)相對(duì)靜止時(shí)小車(chē)的速度；

    (2)從木塊滑上小車(chē)到它們處于相對(duì)靜止所經(jīng)歷的時(shí)間；

    (3)從木塊滑上小車(chē)到它們處于相對(duì)靜止木塊在小車(chē)上滑行的距離．

Answer 1

 (1)以木塊和小車(chē)為研究對(duì)象，由動(dòng)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(duì)象，由動(dòng)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(yùn)動(dòng)，加速度為：a₁＝＝μg＝2m/s²

    小車(chē)做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度為：a₂＝＝＝0.5m/s²

    在此過(guò)程中木塊的位移為：x₁＝＝0.96m

    車(chē)的位移為：x₂＝a₂t²＝×0.5×0.8²m＝0.16m.

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