如圖所示，質量M＝3.0 kg的平板小車靜止在光滑水平面上，當t＝0時，兩個質量均為m＝1.0 kg的小物體A和B(均可視為質點)，分別從左端和右端以水平速度v1＝4.0 m/s和v2＝2.0 m/s沖上小車，當它們在車上停止滑動時，A、B沒有相碰．A、B與車面的動摩擦因數(shù)均為μ＝0.20，g取10 m/s2．

(1)求A、B在車上停止滑動時車的速度；

(2)車的長度至少是多少；

(3)在下圖所給出的坐標系中畫出0至4.0 s內小車的速度－時間圖象．

答案：
解析：

　　(1)設A、B在車上停止滑動時，車的速度為v，根據(jù)動量守恒定律有：

　　(2分)

　　解得v＝0.40 m/s(1分)

　　方向水平向右．(1分)

　　(2)設A、B在車上相對于車滑動的距離分別為l1和l2，由功能關系有：

　　(2分)

　　解得：l1＋l2＝4.8 m，即車長至少為4.8 m．(2分)

　　(3)車的運動分以下三個階段：

　　第一階段：A、B同時在車上滑行時，滑塊對車的摩擦力均為μmg，方向相反，車受力平衡而保持不動．當B的速度減為0時，此過程結束．設這段時間內滑塊的加速度為a，根據(jù)牛頓第二定律有：，解得滑塊的加速度 ．

　　滑塊B在小車上相對滑行的時間為＝1.0 s．(1分)

　　第二階段：B停止運動后，A繼續(xù)在車上滑行，設到t2時刻物體A與車有共同速度v，則v＝v1－at2，

　　解得：t2＝1.8 s．(1分)

　　第三階段：t2之后，車以速度v做勻速直線運動．到t＝4.0 s為止，物體的速度時間圖線如圖所示．(2分)


練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：038

如圖所示，質量M＝3.0kg的小車靜止在光滑的水平面上，AD部分是表面粗糙的水平導軌，DC部分是光滑的圓弧形導軌．整個導軌是由絕緣材料制成并處于B＝1.0T垂直紙面向里的勻強磁場中．今有一質量m＝1.0kg的金屬塊(可視為質點)，帶q＝2.0×103C的負電，以v0＝8m/s的速度沖上小車，當將要過D點時，對水平導軌的壓力為9.81N(g取9.8m/s2)．

(1)求m從A到D過程中，系統(tǒng)的機械能損失多少？

(2)若m通過D點時立即撤去磁場，這以后小車能獲得的最大速度是多少？

 

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科目：高中物理 來源：物理教研室 題型：038

如圖所示，質量M＝3.0kg的小車靜止在光滑的水平面上，AD部分是表面粗糙的水平導軌，DC部分是光滑的圓弧形導軌．整個導軌是由絕緣材料制成并處于B＝1.0T垂直紙面向里的勻強磁場中．今有一質量m＝1.0kg的金屬塊(可視為質點)，帶q＝2.0×103C的負電，以v0＝8m/s的速度沖上小車，當將要過D點時，對水平導軌的壓力為9.81N(g取9.8m/s2)．

(1)求m從A到D過程中，系統(tǒng)的機械能損失多少？

(2)若m通過D點時立即撤去磁場，這以后小車能獲得的最大速度是多少？

 

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科目：高中物理 來源：天津市耀華中學2012屆高三第一次模擬考試物理試題 題型：038

如圖所示，質量M＝3.0 kg的小車靜止在光滑的水平面上，AD部分是表面粗糙的水平導軌，DC部分是光滑的圓弧導軌，整個導軌都是由絕緣材料制成的，小車所在平面內有豎直向上E＝40 N/C的勻強電場和垂直紙面向里B＝2.0 T的勻強磁場．今有一質量為m＝1.0 kg帶負電的滑塊(可視為質點)以v0＝8 m/s的水平速度向右沖上小車，當它即將過D點時速度達到v1＝5 m/s，對水平導軟的壓力為l0.5 N，(g取10 m/s2)．

(1)求滑塊的電量；

(2)求滑塊從A到D的過程中，小車、滑塊系統(tǒng)損失的機械能；

(3)若滑塊通過D時立即撤去磁場，求此后小車所能獲得的最大速度．

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科目：高中物理 來源：全國各地重點中學聯(lián)考、高考物理模擬試卷壓軸題精選一百道 題型：038

如圖所示，質量M＝3.5 kg的小車靜止于光滑水平面上靠近桌子處，其上表面與水平桌面相平，小車長L＝1.2 m，其左端放有一質量為m2＝0.5 kg的滑塊Q．水平放置的輕彈簧左端固定，質量為m1＝1 kg的小物塊P置于桌面上的A點并與彈簧的右端接觸．此時彈簧處于原長，現(xiàn)用水平向左的推力將P緩慢推至B點(彈簧仍在彈性限度內)時，推力做的功為WF，撤去推力后，P沿桌面滑動到達C點時的速度為2 m/s，并與小車上的Q相碰，最后Q停在小車的右端，P停在距小車左端S＝0.5 m處．已知AB間距L1＝5 cm，A點離桌子邊沿C點距離L2＝90 cm，P與桌面間動摩擦因數(shù)μ1＝0.4，P、Q與小車表面間動摩擦因數(shù)μ2＝0.1．(g＝10 m/s．)求：

(1)推力做的功WF；

(2)P與Q碰撞后瞬間Q的速度大小和小車最后速度v．

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