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如圖所示，質量M=3.0kg的小車靜止在光滑的水平地面上，其右側足夠遠處有一擋板A，質量m=2.0kg的b球用長l=2m的細線懸掛于擋板正上方。一質量也為m＝2kg的滑塊(視為質點)，以υ0=7m/s的初速度從左端滑上小車，同時對小車施加水平向右、大小為6N的恒力F，當滑塊運動到平板車的最右端時，二者恰好相對靜止，此時撤去恒力F。平板車碰到擋板時立即停止運動，滑塊水平飛出小車后與b球正碰并粘在一起。已知滑塊與小車間的動摩擦因數μ=0.3，g=10m/s2，問：

（1）撤去恒力F前，滑塊、小車的加速度各為多大，方向如何?

（2）撤去恒力F時，滑塊的速度為多大？

（3）懸掛b球的細線能承受的最大拉力為30N，a、b兩球碰后，細線是否會斷裂?(要求通過計算回答)

 

【答案】

（1）a2=4m/s2，方向水平向右（2）（3）細線會斷裂

【解析】

試題分析：（1）由牛頓第二定律得：

對滑塊：(2分)

解得：a1=3m/s2(1分)，方向水平向左(1分)

對平板車：(2分)

a2=4m/s2(1分)，方向水平向右(1分)

（2）設經過時間滑塊與平板車相對靜止，此時撤去恒力F，滑塊的速度為，

則

解得

（3）滑塊與小球碰撞，動量守恒，故

設細線的拉力為T，根據牛頓第二定律可得

代入數據可得：，故細線會斷裂

考點：考查了牛頓第二定律，運動學公式，動量守恒定律的綜合應用，難度一般

 

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，質量M=3.0kg的小車靜止在光滑的水平面上，AD部分是表面粗糙的水平導軌，DC部分是光滑的l/4圓弧導軌，整個導軌都是由絕緣材料制成的，小車所在平面內有豎直向上E=40N/C的勻強電場和垂直紙面向里B=2.0T的勻強磁場．今有一質量為m=1.0kg帶負電的滑塊（可視為質點）以v0=8m/s的水平速度向右沖上小車，當它即將過D點時速度達到v1=5m/s，對水平導軟的壓力為l0.5N，（g取10m/s2）．
（1）求滑塊的電量；
（2）求滑塊從A到D的過程中，小車、滑塊系統損失的機械能；
（3）若滑塊通過D時立即撤去磁場，求此后小車所能獲得的最大速度．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，質量M=3.0kg的平板小車靜止在光滑水平面上，當t=0時，兩個質量均為m=1.0kg的小物體A和B（均可視為質點），分別從左端和右端以水平速度v1=4.0m/s和v2=2.0m/s沖上小車，當它們在車上停止滑動時，A、B沒有相碰。A、B與車面的動摩擦因數均為，g取10m/s2。

1.求A、B在車上停止滑動時車的速度；

2.車的長度至少是多少；

3.在圖所給出的坐標系中畫出0至4.0s內小車的速度—時間圖象。

 

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科目：高中物理 來源：2011年北京市順義區(qū)高三尖子生綜合素質展示物理卷 題型：計算題

如圖所示，質量M=3.0kg的平板小車靜止在光滑水平面上，當t=0時，兩個質量均為m=1.0kg的小物體A和B（均可視為質點），分別從左端和右端以水平速度v1=4.0m/s和v2=2.0m/s沖上小車，當它們在車上停止滑動時，A、B沒有相碰。A、B與車面的動摩擦因數均為，g取10m/s2。

【小題1】求A、B在車上停止滑動時車的速度；
【小題2】車的長度至少是多少；
【小題3】在圖所給出的坐標系中畫出0至4.0s內小車的速度—時間圖象。

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科目：高中物理 來源：2011年北京市順義區(qū)高三尖子生綜合素質展示物理卷 題型：計算題

如圖所示，質量M=3.0kg的平板小車靜止在光滑水平面上，當t=0時，兩個質量均為m=1.0kg的小物體A和B（均可視為質點），分別從左端和右端以水平速度v1=4.0m/s和v2=2.0m/s沖上小車，當它們在車上停止滑動時，A、B沒有相碰。A、B與車面的動摩擦因數均為，g取10m/s2。

1.求A、B在車上停止滑動時車的速度；

2.車的長度至少是多少；

3.在圖所給出的坐標系中畫出0至4.0s內小車的速度—時間圖象。

 

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