如圖所示,質(zhì)量為mB=2kg的平板小車B靜止在光滑的水平面上,板的左端靜置一質(zhì)量為mA=2kg的小物體A.一顆質(zhì)量為10g的子彈以v0=600m/s的水平速度射穿物體A后,子彈速度變?yōu)関1=100m/s.物體A與小車B之間的動(dòng)摩擦因素為μ=0.05,子彈射穿木塊的時(shí)間很短,g=10m/s2
(1)求物體A的最大速度;
(2)若物體A未離開小車B,求小車的最大速度;
(3)為使物體A不離開小車,小車的長(zhǎng)度至少為多少?
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(1)子彈射穿小物體A的過程中,兩者組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒:mv0=mv1+mAvA
代入數(shù)據(jù)解得:vA=2.5m/s  ②
此后A在B上做勻減速運(yùn)動(dòng),B做勻加速運(yùn)動(dòng),故物體A的最大速度為2.5m/s.
(2)若物體A未離開小車,當(dāng)A、B速度相等時(shí),小車B具有最大速度,設(shè)為v.子彈射穿A后,A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒:mAvA=(mA+mB)v ③
代入數(shù)據(jù)解得B的最大速度  v=1.25m/s  ④
(3)設(shè)子彈射穿A后,至達(dá)到相同速度時(shí),物體A和小車B運(yùn)動(dòng)的位移分別為SA、SB
以A為研究對(duì)象,根據(jù)動(dòng)能定理:mAgsA=
1
2
mAv2-
1
2
mA
v2A
  ⑤
以B為研究對(duì)象,根據(jù)動(dòng)能定理:μmAgsB=
1
2
mBv2
  ⑥
為使物體不離開小車,小車的長(zhǎng)度L至少為 L=sA-sB
聯(lián)立解得 L=3.125m  ⑧
答:
(1)物體A的最大速度為2.5m/s;
(2)若物體A未離開小車B,小車的最大速度為1.25m/s;
(3)為使物體A不離開小車,小車的長(zhǎng)度至少為3.125m.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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(2012?延吉市模擬)如圖所示,質(zhì)量為mB=14kg的木板B放在水平地面上,質(zhì)量為mA=10kg的木箱A放在木板B上.一根輕繩一端拴在木箱上,另一端拴在地面的木樁上,繩繃緊時(shí)與水平面的夾角為θ=37°.已知木箱A與木板B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.5,木板B與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.4.重力加速度g取10m/s2.現(xiàn)用水平力F將木板B從木箱A下面勻速抽出,試求:(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)繩上張力T的大。
(2)拉力F的大。

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(2008?肇慶二模)如圖所示,質(zhì)量為mB=2kg的平板小車B靜止在光滑的水平面上,板的左端靜置一質(zhì)量為mA=2kg的小物體A.一顆質(zhì)量為10g的子彈以v0=600m/s的水平速度射穿物體A后,子彈速度變?yōu)関1=100m/s.物體A與小車B之間的動(dòng)摩擦因素為μ=0.05,子彈射穿木塊的時(shí)間很短,g=10m/s2
(1)求物體A的最大速度;
(2)若物體A未離開小車B,求小車的最大速度;
(3)為使物體A不離開小車,小車的長(zhǎng)度至少為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,質(zhì)量為mB=14kg的木板B放在水平地面上,質(zhì)量為mA=10kg的貨箱A放在木板B上.一根輕繩一端拴在貨箱上,另一端拴在地面,繩繃緊時(shí)與水平面的夾角為θ=37°.已知貨箱A與木板B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.5,木板B與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.4.重力加速度g取10m/s2.現(xiàn)用水平力F將木板B從貨箱A下面勻速抽出,試求:(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)
(1)繩上張力T的大;
(2)拉力F的大小.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,質(zhì)量為mB=2kg的平板車B上表面水平,開始時(shí)靜止在光滑水平面上,在平板車左端靜止著一塊質(zhì)量為mA=2kg的物體A,一顆質(zhì)量為m0=0.01kg的子彈以υ0=600m/s的水平初速度瞬間射穿A后,速度變?yōu)棣?SUB>2=100m/s,已知A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)不為零,且A與B最終達(dá)到相對(duì)靜止. 
①物體A的最大速度υA=
2.5
2.5
m/s;
②平板車B的最大速度υB=
1.25
1.25
m/s;  
③若從B開始運(yùn)動(dòng)到取得最大速度歷時(shí)0.25s,g=10m/s2,則A、B間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=
0.5
0.5

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,質(zhì)量為mB=30kg的長(zhǎng)木板B置于光滑水平面上,在長(zhǎng)木板B上右側(cè)放一質(zhì)量mA=20kg的小物體A(可視為質(zhì)點(diǎn)),現(xiàn)對(duì)木板B施加一水平向右的恒力F,且F=120N,使之從靜止開始運(yùn)動(dòng).測(cè)得木板B在最初t=2.0s內(nèi)移動(dòng)的距離為x=5.0m,假設(shè)木板B足夠長(zhǎng).求:
(1)長(zhǎng)木板B在2.0s內(nèi)的加速度是多少;
(2)當(dāng)t=2.0s時(shí),A的速度大小是多少;
(3)在最初t=2.0s內(nèi)A在B上滑動(dòng)的距離是多少.

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