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质量为M=2kg的小平板车静止在光滑水平面上,车的一端静止着质量为mA=2kg的物体A(可视为质点),如图,一颗质量为mB=20g的子弹以600m/s的水平速度迅即射穿A后,速度变为100m/s,最后物体A仍静止在车上,若物体A与小车间的动摩擦因数为0.5,g取10m/s2
求:(1)平板车最后的速度是多大?
(2)A相对平板车滑行的距离?(平板车足够长)

【答案】分析:对子弹和车组成的系统,根据动量守恒定律列出等式解决问题.
对A和车组成的系统,根据动量守恒定律列出等式解决问题.
A在平板车上滑动,摩擦力做负功产生内能.根据根据能量守恒列出等式求解问题.
解答:解:(1)研究子弹、物体打击过程,
动量守恒有:mv=mv′+MA v
代入数据得vA=5m/s                         
同理分析M和MA系统自子弹穿出后直至相对静止有:
MA vA=(M+MA)v
代入数据得平板车最后速度为:v=2.5m/s
注意:也可全过程研究三者组成的系统,根据动量守恒求平板车最后的速度.
(2)根据能量转化和守恒得:物体和平板车损失的机械能全转化为系统发热,假设A在平板车上滑行距离为L
则有Q=
所以代入数据得 L=1.25m                               
答:(1)平板车最后的速度是2.5m/s
(2)A相对平板车滑行的距离是1.25m
点评:同一个问题可能会选择不同的系统作为研究对象.
利用动量守恒定律解题,一定注意状态的变化和状态的分析.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

质量为M=2kg的小平板车C静止在光滑水平面上,车的一端静止着质量为mA=2kg的物体A(可视为质点),如图所示,一颗质量为mB=20g的子弹以600m/s的水平速度射穿A后,速度变为100m/s,最后物体A在C上滑了1.25m和C保持相对静止,求AC间的动摩擦因素.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,光滑曲面轨道的水平出口跟停在光滑水平面上的平板小车上表面相平,质量为m=2kg的小滑块从光滑轨道上某处由静止开始滑下并滑上小车,使得小车在光滑水平面上滑动.已知小滑块从高为H=0.2m的位置由静止开始滑下,最终停在小车上.若小车的质量为M=6kg.g取10m/s2,求:
(1)滑块到达轨道底端时的速度大小v0
(2)滑块滑上小车后,小车达到的最大速度v
(3)该过程系统产生的内能Q
(4)若滑块和车之间的动摩擦因数为μ=0.1,则车的长度至少为多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:

质量为M=2kg的小平板车静止在光滑水平面上,车的一端静止着质量为mA=2kg的物体A(可视为质点),如图,一颗质量为mB=20g的子弹以600m/s的水平速度迅即射穿A后,速度变为100m/s,最后物体A仍静止在车上,若物体A与小车间的动摩擦因数为0.5,g取10m/s2
求:(1)平板车最后的速度是多大?
(2)A相对平板车滑行的距离?(平板车足够长)

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图,一质量为M=2kg,长为L=4m的木板固定在光滑水平面上,一质量为m=2kg的小滑块以水平速度v0=2m/s从木板左端开始滑动,滑到木板右端时速度恰好为零.求:
(1)小滑块与木板间的滑动摩擦力大小.
(2)若木板不固定,其他条件不变,小滑块相对木板静止时距离木板左端的距离L′.

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科目:高中物理 来源: 题型:

一辆质量为m=6kg的平板小车停靠在墙角处,地面水平且光滑,墙与地面垂直.一质量为m=2kg的小铁块(可视为质点)放在平板小车最右端,平板小车上表面水平且与小铁块之间的动摩擦因数μ=0.45,平板小车的长L=1m.现给铁块一个v0=5m/s的初速度使之向左运动,与竖直墙发生弹性碰撞后向右运动,求:小铁块在平板上运动过程中系统损失的机械能(g取10m/s2
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