如圖所示，質量m1=0.3kg的小車靜止在光滑的水平面上，車長L=15m,現有質量m2=0.2kg可視為質點的...

問題詳情：

如圖所示，質量m1=0.3 kg 的小車靜止在光滑的水平面上，車長L=15 m,現有質量m2=0.2 kg可視為質點的物塊，以水平向右的速度v0=2 m/s從左端滑上小車，最後在車面上某處與小車保持相對靜止。物塊與車面間的動摩擦因數=0.5,取g=10 m/s2，求：

（1） 物塊在車面上滑行的時間t;

（2） 要使物塊不從小車右端滑出，物塊滑上小車左端的速度v′0不超過多少。

【回答】

解析：本題考查摩擦拖動類的動量和能量問題。涉及動量守恆定律、動量定理和功能關係這些物理規律的運用。

（1）設物塊與小車的共同速度為v，以水平向右為正方向，根據動量守恆定律有

                                          ①   3分

設物塊與車面間的滑動摩擦力為F，對物塊應用動量定理有

            ②其中               ③3分

解得代入數據得                    ④2分

（2）要使物塊恰好不從車廂滑出，須物塊到車面右端時與小車有共同的速度v′，則

                                             3分     ⑤

由功能關係有   3分⑥  代入數據解得    =5m/s     2分

故要使物塊不從小車右端滑出，物塊滑上小車的速度v0′不能超過5m/s。

知識點：專題五 動量與能量

題型：綜合題