Question

如图所示，甲车的质量是2 kg，静止在光滑水平面上，上表面光滑，右端放一个质量为1 kg的小物体.乙车质量为4 kg，以5 m/s的速度向左运动，与甲车碰撞以后甲车获得8 m/s的速度，物体滑到乙车上.若乙车足够长，上表面与物体的动摩擦因数为0.2，则物体在乙车上表面滑行多长时间相对乙车静止?（g取10 m/s²）

 

Answer 1

【答案】

0.4 s

【解析】乙与甲碰撞动量守恒：?

m_乙v_乙=m_乙v_乙′+m_甲v_甲′?

小物体m在乙上滑动至有共同速度v，对小物体与乙车运用动量守恒定律得?

m_乙v_乙′=（m+m_乙）v?

对小物体应用牛顿第二定律得a=μg?

所以t=v/μg?

代入数据得t=0.4 s

思路分析：这是一个多过程的物理问题：第一个物理过程是甲乙碰撞的过程，由于甲车上表面光滑，故在甲乙碰撞过程中，小物体不受影响，它的速度不变，甲乙组成的系统动量守恒；第二过程是小物体和乙车相互作用的过程，以小物体和乙车为系统，动量守恒，就可以求出小物体的末速度，再应用运动学知识就可以求出正确的结果。

试题点评：这是一道有难度的问题，涉及两个物理过程，要学会选取研究对象，使用相应的物理规律。