Question

如圖所示，質(zhì)量為20kg的平板小車的后端放有質(zhì)量為10kg的小鐵塊，它與車之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5。開始時(shí)，車以速度6m/s向左在光滑的水平面上運(yùn)動(dòng)，鐵塊以速度6m/s向右運(yùn)動(dòng)，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程小鐵塊未從小車掉出。(g=10m/s²)　

求：（1） 小車與鐵塊共同運(yùn)動(dòng)的速度；
（2） 小車至少多長(zhǎng)，鐵塊才不會(huì)從小車上掉下去；
（３）小鐵塊在平板小車上滑行的時(shí)間。

Answer 1

見解析

（1）m與M所受合外力為零，故其動(dòng)量守恒，取向左為正方向，
則有：    …………………………  （3分）
，方向向左   …………（結(jié)果和方向各1分共2分）
（2）當(dāng)m剛好滑到M的另一端相對(duì)靜止時(shí)，m相對(duì)M滑過的距離即為木板的最小長(zhǎng)度，則對(duì)M、m系統(tǒng)依能量的轉(zhuǎn)化與守恒有：
 ………………（3分）
代入解得：    L=9.6m ……………………………………（2分）
（3）以小鐵塊初速度為正方向，對(duì)小鐵塊整個(gè)勻變速運(yùn)動(dòng)過程有：            ………………………………………（2分）
 …………………………………………  （2分）
代入數(shù)據(jù)解得： …………………………………………… （1分）