Question

如图所示，在光滑水平面上，有一质量为m₁＝20kg的小车，通过一根几乎不可伸长的轻绳与一节质量为m₂＝25kg的平板车厢连接．质量为m₃＝15kg的小物体放在平板车厢上，物体与平板车之间的滑动摩擦因数为μ＝0.20．开始时车厢静止，绳松弛，小车以v₀＝3m/s的速度前进，设平板足够长，试求小物体m₃在平板车上的位移。

Answer 1

解析：（1）第一个过程是m₁、m₂相互作用，两者达到共同速度v₁，m₁、m₂组成的系统动量守恒：m₁v₀＝（m₁＋m₂）v₁        代入数据解得v₁＝m/s

（2）三个物体组成的系统在全过程中动量守恒，设最终三者的共同速度为v₂，由系统动量守恒得  m₁v₀＝（m₁＋m₂＋m₃）v₂          代入数据解得v₂＝1m/s

（3）第二个过程是m₁、m₂组成的系统与m₃发生作用，这个过程中，由功和能的关系得

（m₁＋m₂）v－（m₁＋m₂＋m₃）v＝μm₃gx          代入数据解得x＝．