光滑水平地面上停放着一辆质量m=2kg的平板车.质量M=4kg可视为质点的小滑块静放在车左端.滑块与平板车之间的动摩擦因数μ＝0.3.如图所示．一水平向右的推力F＝24N作用在滑块M上0.5s撤去.平板车继续向右运动一段时间后与竖直墙壁发生碰撞.设碰撞时间极短且车以原速率反弹.滑块与平板之间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等.平板车足够� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

光滑水平地面上停放着一辆质量m=2kg的平板车，质量M=4kg可视为质点的小滑块静放在车左端，滑块与平板车之间的动摩擦因数μ＝0.3，如图所示．一水平向右的推力F＝24N作用在滑块M上0.5s撤去，平板车继续向右运动一段时间后与竖直墙壁发生碰撞，设碰撞时间极短且车以原速率反弹，滑块与平板之间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，平板车足够长，以至滑块不会从平板车右端滑落，g取10m/s²．求：

（1）平板车第一次与墙壁碰撞后能向左运动的最大距离s多大？此时滑块的速度多大？
（2）平板车第二次与墙壁碰撞前的瞬间速度v₂多大？
（3）为使滑块不会从平板车右端滑落，平
板车l至少要有多长？

（1）0.33m；（2）0.67m/s；（3）1m

（1）滑块与平板车之间的最大静摩擦力f_m=μMg，设滑块与车不发生相对滑动而一起加速运动的最大加速度为a_m，以车为研究对象，则a_m=

= =6m/s²
以滑块和车整体为研究对象，作用在滑块上使滑块与车一起静止地加速的水平推力的最大值设为F_m，则F_m=(M+m)a_m＝36N
已知水平推力F=24N<36N，所以在F作用下M、m能相对静止地一起向右加速．
设第一次碰墙前M、m的速度为v₁，v₁==2m/s
第一次碰墙后到第二次碰前车和滑块组成的系统动量守恒
车向左运动速度减为0时，由于m<M，滑块仍在向右运动，设此时滑块的速度为v₁'，车离墙壁距离s
Mv₁－mv₁=Mv₁'
v₁'＝

=1m/s
以车为研究对象，根据动能定理，有－μMgs＝－mv₁²
s=

=0.33m
（2）第一次碰撞后车运动到速度为零时，滑块仍有向右的速度，滑动摩擦力使车以相同的加速度重新向右加速，如果车的加速过程持续到与墙第二次相碰，则加速过程位移也为s，可算出第二次碰鲡瞬向的速度大小也为2m/s，系统的总动量将大于第一次碰墙后的动量，这显然是不可能的，可见在第二次碰墙前车已停止加速，即第二次碰墙前一些时间车和滑块已相对静止．
设车与墙壁第二次碰撞前瞬间速度为v₂，则Mv₁－mv₁=(M+m)v₂
v₂=v₁=0.67m/s
（3）车每次与墙碰撞后一段时间内，滑块都会相对车有一段向右的滑动，由于两者相互摩擦，系统的部分机械能转化为内能，车与墙多次碰撞后，最后全部机械能都转化为内能，车停在墙边，滑块相对车的总位移设为l，则有
μMgl＝(M+m)v₁²
代入数据解得l=1m

练习册系列答案

新梦想导学练系列答案

中考零距离系列答案

中华活页文选初中文言文精讲精练系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

质量为5000Kg的汽车，在平直公路上以60 kW的恒定功率从静止开始启动，速度达到24

的最大速度后，立即关闭发动机，汽车从启动到最后停下通过的总位移为1200 m.运动过程中汽车所受的阻力不变.求汽车运动的时间.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

某兴趣小组设计了如图所示的玩具轨道，其中“2008”，四个等高数字用内壁光滑的薄壁细圆管弯成，固定在竖直平面内（所有数宇均由圆或半圆组成，圆半径比细管的内径大得多），底端与水平地面相切。弹射装置将一个小物体（可视为质点）以v=5m/s的水平初速度由a点弹出，从b 点进人轨道，依次经过“8002 ”后从p 点水平抛出。小物体与地面ab段间的动摩擦因数μ="0.3" ，不计其它机械能损失。已知ab段长L="1" . 5m，数字“0”的半径R=0.2m，小物体质量m="0" .0lkg ，g=10m/s²。求：

( l ）小物体从p 点抛出后的水平射程。
( 2 ）小物体经过数字“0”的最高点时管道对小物体作用力的大小和方向。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

某学生用验证“碰撞中动量守恒”的器材（如图8所示）来做验证钢球从斜槽上滑下机械能守恒的实验，实验步骤如下：

（1）把斜槽固定在实验台边沿，调整斜槽出口使出口处切线水平。
（2）出口处拴重锤线，使出口处的投影落于水平地面的O点，并在地面上铺复写纸、白纸。
（3）从斜槽某一高度处同一点A从静止开始放球多次，找出平均落地点P，则①如果斜槽厚度不计，应测量的数据有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
②根据所取的数据字母写出机械能守恒的表达式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

证明：质量为m的子弹以水平速度 v1 射入以速度 v2 沿同一方向运动的木块中，木块质量为过程M，当子弹进入木块深度为 d 时，子弹和木块的速度分别为v1′ 和v2′，若木块和子弹的相互作用力恒为f，求这一过程中子弹和木块组成的系统损失的动能。