如图所示.质量M=3.0kg的小车静止在光滑的水平地面上.其右侧足够远处有一挡板A.质量m=2.0kg的b球用长l=2m的细线悬挂于挡板正上方.一质量也为m＝2kg的滑块.以υ0=7m/s的初速度从左端滑上小车.同时对小车施加水平向右.大小为6N的恒力F.当滑块运动到平板车的最右端时.二者恰好相对静止.此时撤去恒力F.平板车碰到挡板时立题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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如图所示，质量M=3.0kg的小车静止在光滑的水平地面上，其右侧足够远处有一挡板A，质量m=2.0kg的b球用长l=2m的细线悬挂于挡板正上方。一质量也为m＝2kg的滑块(视为质点)，以υ₀=7m/s的初速度从左端滑上小车，同时对小车施加水平向右、大小为6N的恒力F，当滑块运动到平板车的最右端时，二者恰好相对静止，此时撤去恒力F。平板车碰到挡板时立即停止运动，滑块水平飞出小车后与b球正碰并粘在一起。已知滑块与小车间的动摩擦因数μ=0.3，g=10m/s²，问：

（1）撤去恒力F前，滑块、小车的加速度各为多大，方向如何?
（2）撤去恒力F时，滑块的速度为多大？
（3）悬挂b球的细线能承受的最大拉力为30N，a、b两球碰后，细线是否会断裂?(要求通过计算回答)

（1）a₂=4m/s²，方向水平向右（2）

（3）细线会断裂

试题分析：（1）由牛顿第二定律得：
对滑块：

(2分)
解得：a₁=3m/s²(1分)，方向水平向左(1分)
对平板车：

(2分)
a₂=4m/s²(1分)，方向水平向右(1分)
（2）设经过时间

滑块与平板车相对静止，此时撤去恒力F，滑块的速度为

，
则

解得

（3）滑块与小球碰撞，动量守恒，故

设细线的拉力为T，根据牛顿第二定律可得

代入数据可得：

，故细线会断裂

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