Question

【题目】如图所示，一质量m2＝0.25 kg的平顶小车，车顶右端放一质量m3＝0.30 kg的小物体，小物体可视为质点，与车顶之间的动摩擦因数μ＝0.45，小车静止在光滑的水平轨道上。现有一质量m1＝0.05 kg的子弹以水平速度v0＝18m/s射中小车左端，并留在车中，子弹与车相互作用时间很短。若使小物体不从车顶上滑落，g 取10 m/s2。下列分析正确的是（ ）

A. 小物体在小车上相对小车滑行的时间s

B. 最后小物体与小车的共同速度为3m/s

C. 小车的最小长度为1.0m

D. 小车对小物体的摩擦力的冲量为0.45N·s

Answer 1

【答案】AD

【解析】

子弹射入小车的过程中，由动量守恒定律得：，解得v1=3m/s；

小物体在小车上滑行过程中，由动量守恒定律得：

解得v2=1.5m/s；

以小物体为对象，由动量定理得：，解得，小车对小物体的摩擦力的冲量为I=0.45N·s

当系统相对静止，小物体在小车上滑行的距离为l，由能量守恒定律得：

解得l=0.5m，所以小车的最小长度为0.5m。

A.小物体在小车上相对小车滑行的时间s，与上面计算结果相符，故A正确；

B.最后小物体与小车的共同速度v2=1.5m/s，故B错误；

C.小车的最小长度为0.5m，故C错误；

D.小车对小物体的摩擦力的冲量为0.45N·s，与上面计算结果相符，故D正确。