【題目】如圖所示,質(zhì)量為mB=1.5kg的小平板車B靜止在光滑水平面上,車的左端靜止著質(zhì)量為mA=450g的物塊A(可視為質(zhì)點(diǎn)),物塊A與平板車上板面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1,一個(gè)質(zhì)量為m0=50g的子彈以10m/s的水平速度瞬間射入A并留在其中.若使物塊A不從平板車上滑出,試求:(g取10m/s2

①平板車的最小長(zhǎng)度是多少?
②物塊A在平板車上相對(duì)于平板車滑行的時(shí)間是多少?

【答案】解:①子彈射入物體A并留在A中,規(guī)定向右為正方向,運(yùn)用動(dòng)量守恒定律得:

m0v0=(m0+mA)vA

代入數(shù)據(jù)得子彈和A的共同速度為:vA=1m/s

子彈和A在車上滑行,對(duì)A、B組成的系統(tǒng)研究,根據(jù)動(dòng)量守恒定律得:

(m0+mA)vA=(m0+mA+mB)v

代入數(shù)據(jù)得最終A和車B速度共同速度:v=0.25m/s

根據(jù)能量守恒定律得物體A與平板車間因摩擦產(chǎn)生的熱量等于該過程的動(dòng)能減小量,有:

Q=μmgd= (m0+mA)vA2 (m0+mA+mB)v2

代入數(shù)據(jù)得:d= m

所以平板車的最小長(zhǎng)度是 m.

②對(duì)于平板車,由動(dòng)量定理得:

μmgt=mBv﹣0

解得,A在平板車上相對(duì)于平板車滑行的時(shí)間為:t=0.75s

答:①平板車的最小長(zhǎng)度是 m.

②物塊A在平板車上相對(duì)于平板車滑行的時(shí)間是0.75s.


【解析】①子彈射入物體A并留在A中,子彈和A組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,由動(dòng)量守恒定律可以求出兩者共同速度.物塊A不從平板車上滑出時(shí),速度與平板車相同.由系統(tǒng)的動(dòng)量守恒求三者共同速度,再由能量守恒定律可以求出A相對(duì)于平板車滑行的距離,即為平板車的最小長(zhǎng)度.②對(duì)平板車,運(yùn)用動(dòng)量定理求滑行時(shí)間.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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C.達(dá)到B點(diǎn)時(shí),小球的速度為v=
D.小球能從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn),像是“記得”自己的起始高度,是因?yàn)樗哪芰渴睾?/span>

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A.
B.
C.
D.

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