Question

（09·天津·10） 如圖所示，質(zhì)量m1="0.3" kg 的小車靜止在光滑的水平面上，車長L="15" m,現(xiàn)有質(zhì)量m2="0.2" kg可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊，以水平向右的速度v0="2" m/s從左端滑上小車，最后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(shù)=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。

Answer 1

：（1）0.24s  (2)5m/s

：本題考查摩擦拖動類的動量和能量問題。涉及動量守恒定律、動量定理和功能關(guān)系這些物理規(guī)律的運(yùn)用。
（1）設(shè)物塊與小車的共同速度為v，以水平向右為正方向，根據(jù)動量守恒定律有
                      ①
設(shè)物塊與車面間的滑動摩擦力為F，對物塊應(yīng)用動量定理有
                       ②
其中                            ③
解得
代入數(shù)據(jù)得                                    ④
（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
     ⑤
由功能關(guān)系有
           ⑥
代入數(shù)據(jù)解得 =5m/s
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。