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質(zhì)量為M=3kg平板車放在光滑的水平面上，在平板車的最左端有一小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），物塊的質(zhì)量為m=1kg，小車左端上方如圖固定著一障礙物A，初始時(shí)，平板車與物塊一起以水平速度v=2m/s向左運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物塊運(yùn)動(dòng)到障礙物A處時(shí)與A發(fā)生無機(jī)械能損失的碰撞，而小車可繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)．取重力加速度g=10m/s2．

（1）設(shè)平板車足夠長(zhǎng)，求物塊與障礙物第一次碰撞后，物塊與平板車所能獲得的共同速率；

（2）設(shè)平板車足夠長(zhǎng)，物塊與障礙物第一次碰撞后，物塊向右運(yùn)動(dòng)所能達(dá)到的最大距離是s=0.4m，求物塊與平板車間的動(dòng)摩擦因數(shù)；

（3）要使物塊不會(huì)從平板車上滑落，平板車至少應(yīng)為多長(zhǎng)？

（1）1m/s；（2）0.5；（3）1.6m


解析:

（1）物塊與障礙物碰后物塊和小車系統(tǒng)動(dòng)量守恒，故有

Mv0－mv0=(M+m)v                          ①

代入數(shù)據(jù)得v=1m/s                        ②

（2）物塊第一次與障礙物碰后向右減速到零，向右運(yùn)動(dòng)最遠(yuǎn)

                      ③

代入數(shù)據(jù)得μ=0.5                        ④

（3）物塊多次與障礙物碰撞后，最終與平板車同時(shí)停止．設(shè)物塊在平板車上運(yùn)動(dòng)的距離為l，那么由系統(tǒng)能量守恒有

                    ⑤

代入數(shù)據(jù)得l=1.6m                        ⑥

所以要使得物塊不滑出平板車，平板車長(zhǎng)度至少為1.6m．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

質(zhì)量為M=3kg的平板車放在光滑的水平面上，在平板車的最左端有一小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），物塊的質(zhì)量為m=1kg，小車左端上方如圖所示固定著一障礙物A，初始時(shí)，平板車與物塊一起以水平速度v=2m/s向左運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物塊運(yùn)動(dòng)到障礙物A處時(shí)與A發(fā)生無機(jī)械能損失的碰撞，而小車可繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)，取重力加速度g=10m/s2．
（1）設(shè)平板車足夠長(zhǎng)，求物塊與障礙物第一次碰撞后，物塊與平板車所能獲得的共同速率；
（2）設(shè)平板車足夠長(zhǎng)，物塊與障礙物第一次碰后，物塊向右運(yùn)動(dòng)所能達(dá)到的最大距離是s=0.4m，求物塊與平板車間的動(dòng)摩擦因數(shù)；
（3）要使物塊不會(huì)從平板車上滑落，平板車至少應(yīng)為多長(zhǎng)？

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?東城區(qū)二模）如圖所示，在光滑的水平長(zhǎng)直軌道上，有一質(zhì)量為M=3kg、長(zhǎng)度為L(zhǎng)=2m的平板車以速度v0=4m/s勻速運(yùn)動(dòng)．某時(shí)刻將質(zhì)量為m=1kg的小滑塊輕放在平板車的中點(diǎn)，小滑塊與車面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2，取g=10m/s2．
（1）若小滑塊最終停在平板車上，小滑塊和平板車摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能為多少？
（2）若施加一個(gè)外力作用在平板車上使其始終保持速度為v0=4m/s的勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小滑塊放到平板車中點(diǎn)的同時(shí)，對(duì)該小滑塊施加另一個(gè)與平板車運(yùn)動(dòng)方向相同的恒力F，要保證滑塊不能從平板車的左端掉下，恒力F大小應(yīng)該滿足什么條件？
（3）在（2）的情況下，力F取最小值，要保證滑塊不從平板車上掉下，力F的作用時(shí)間應(yīng)該在什么范圍內(nèi)？

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，一質(zhì)量為M=3kg的平板車靜止在光滑的水平地面上，其右側(cè)足夠遠(yuǎn)處有一障礙物A，質(zhì)量為m=2kg的b球用長(zhǎng)L=2m的細(xì)線懸掛于障礙物正上方，一質(zhì)量也為m的滑塊（視為質(zhì)點(diǎn)），以υ0=7m/s的初速度從左端滑上平板車，同時(shí)對(duì)平板車施加一水平向右的、大小為6N的恒力F，當(dāng)滑塊運(yùn)動(dòng)到平板車的最右端時(shí)，二者恰好相對(duì)靜止，此時(shí)撤去恒力F．當(dāng)平板車碰到障礙物A后立即停止運(yùn)動(dòng)，滑塊則水平飛離平板車后立即與b球正碰，并與b粘在一起．已知滑塊與平板車間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3，g取1Om/s2，求：
（1）撤去恒力F前，滑塊、平板車的加速度各為多大，方向如何？
（2）平板車的長(zhǎng)度是多少？
（3）懸掛b球的細(xì)線能承受的最大拉力為50N，通過計(jì)算說明a、b兩球碰后，細(xì)線是否會(huì)斷裂？

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2006?湖南模擬）質(zhì)量為M=3kg平板車放在光滑的水平面上，在平板車的最左端有一小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），物塊的質(zhì)量為m=1kg，小車左端上方如圖固定著一障礙物A，初始時(shí)，平板車與物塊一起以水平速度v0=2m/s向左運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物塊運(yùn)動(dòng)到障礙物A處時(shí)與A發(fā)生無機(jī)械能損失的碰撞，而小車可繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)．取重力加速度g=10m/s2．
（1）設(shè)平板車足夠長(zhǎng)，求物塊與障礙物第一次碰撞后，物塊與平板車所能獲得的共同速率；
（2）設(shè)平板車足夠長(zhǎng)，物塊與障礙物第一次碰撞后，物塊向右運(yùn)動(dòng)對(duì)地所能達(dá)到的最大距離是s=0.4m，求物塊與平板車間的動(dòng)摩擦因數(shù)；
（3）已知μ=0.2，要使物塊不會(huì)從平板車上滑落，平板車至少應(yīng)為多長(zhǎng)？

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2013·北京東城二模，24題）如圖所示，在光滑的水平長(zhǎng)直軌道上，有一質(zhì)量為M=3kg、長(zhǎng)度為L=2m的平板車以速度v0=4m/s勻速運(yùn)動(dòng)。某時(shí)刻將質(zhì)量為m=1kg的小滑塊輕放在平板車的中點(diǎn)，小滑塊與車面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2,取g=10m/s2。

  （1）若小滑塊最終停在平板車上，小滑塊和平板車摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能為多少？

  （2）若施加一個(gè)外力作用在平板車上使其始終保持速度為v0=4m/s的勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小滑塊放到平板車中點(diǎn)的同時(shí)，對(duì)該小滑塊施加另一個(gè)與平板車運(yùn)動(dòng)方向相同的恒力F，要保證滑塊不能從平板車的左端掉下，恒力F大小應(yīng)該滿足什么條件？

  （3）在（2）的情況下，力F取最小值，要保證滑塊不從平板車上掉下，力F的作用時(shí)間應(yīng)該在什么范圍內(nèi)?

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