Question

【题目】如图所示，质量=0.3kg的小车静止在光滑的水平面上，车长L=1.5m，现有质量=0.2kg可视为质点的物块，以水平向右的速度=2m/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=0.4，取g=10m/s2，求

（1）物体与小车共同速度大小;

（2）物块在车面上滑行的时间t;

（3）要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车左端的速度不超过多少。

Answer 1

【答案】（1）（2）（3）

【解析】

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，以水平向右为正方向，根据动量守恒定律有：

化简可得共同速度为：

（2）设物块与车面间的滑动摩擦力为，对物块应用动量定理有

其中

解得

代入数据得

（2）要使物块恰好不从车厢滑出，物块到车面右端时与小车有共同的速度′，则⑤

由功能关系有

代入数据解得：

故要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车的速度不能超过