Question

4．如图所示，一辆质量为1.5kg的小车静止在光滑水平面上，一个质量为0.50kg的木块，以2.0m/s的速度水平滑上小车，最后与小车以相同的速度运动．小车上表面水平，木块与车上表面的动摩擦因数是0.20．g取10m/s²，求
（1）木块与小车共同运动的速度的大小； 
（2）木块相对小车滑行的距离．

Answer 1

分析 （1）根据运动过程中动量守恒即可求解；
（2）滑块在滑动的过程中，系统的摩擦力做功，部分的机械能转化为内能，根据能量的转化与守恒定律即可求解．

解答 解：（1）滑块滑上小车后，系统所受合外力为零，根据动量守恒，取向右为正方向有：
    mv₀=（m+M）v
代入数据解得v=0.5m/s
（2）对于系统，系统损失的动能转化为内能，根据功能关系，有-$fs=\frac{1}{2}m{v_0}^2-\frac{1}{2}（m+M）{v^2}$
代入数据解得s=0.75m
答：（1）木块与小车的共同速度是0.5m/s；
（2）木块在小车上的滑行距离是0.75m．

点评 本题主要考查了动量守恒定律和功能关系的应用，难度中等解答的关键是抓住系统在相互作用的过程中水平方向的动量守恒．