Question

（09·天津·10） 如图所示，质量m1="0.3" kg 的小车静止在光滑的水平面上，车长L="15" m,现有质量m2="0.2" kg可视为质点的物块，以水平向右的速度v0="2" m/s从左端滑上小车，最后在车面上某处与小车保持相对静止。物块与车面间的动摩擦因数=0.5,取g="10" m/s2，求

（1）物块在车面上滑行的时间t;
（2）要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车左端的速度v′0不超过多少。

Answer 1

：（1）0.24s  (2)5m/s

：本题考查摩擦拖动类的动量和能量问题。涉及动量守恒定律、动量定理和功能关系这些物理规律的运用。
（1）设物块与小车的共同速度为v，以水平向右为正方向，根据动量守恒定律有
                      ①
设物块与车面间的滑动摩擦力为F，对物块应用动量定理有
                       ②
其中                            ③
解得
代入数据得                                    ④
（2）要使物块恰好不从车厢滑出，须物块到车面右端时与小车有共同的速度v′，则
     ⑤
由功能关系有
           ⑥
代入数据解得 =5m/s
故要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车的速度v0′不能超过5m/s。