Question

【题目】如图所示，质量m1＝0.3 kg的小车静止在光滑的水平面上，车长L＝1.5 m，现有质量m2＝0.2 kg可视为质点的物块，以水平向右的速度v0＝2 m/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μ＝0.5，取g＝10 m/s2，求：

(1)物块与小车共同速度；

(2)物块在车面上滑行的时间t；

(3)小车运动的位移x；

(4)要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车左端的速度v0′不超过多少？

Answer 1

【答案】(1) 0.8 m/s (2) 0.24 s (3) 0.096 m (4) 不超过5 m/s

【解析】(1) 设物块与小车的共同速度为v，以水平向右为正方向，根据动量守恒定律有

解得：；

(2) 设物块与车面间的滑动摩擦力为F，对物块应用动量定理有

其中

解得：

代入数据可得：t=0.24s；

(3) 要使物块恰好不从车厢滑出，须物块到车面右端时与小车有共同的速度v′，则

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v0′不能超过5m/s。