質(zhì)量為M=3 kg的平板車放在光滑的水平面上，在平板車的最左端有一小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），物塊的質(zhì)量為m=1 kg.小車左端上方如圖5所示，固定著一障礙物A，初始時(shí)，平板車與物塊一起以水平速度v=2 m/s向左運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物塊運(yùn)動(dòng)到障礙物A處時(shí)與A發(fā)生無機(jī)械能損失的碰撞，而小車可繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng).取重力加速度g=10 m/s2.

圖5

（1）設(shè)平板車足夠長(zhǎng)，求物塊與障礙物第一次碰撞后，物塊與平板車所能獲得的共同速率；

（2）設(shè)平板車足夠長(zhǎng)，物塊與障礙物第一次碰后，物塊向右運(yùn)動(dòng)所能達(dá)到的最大距離是s=0.4 m，求物塊與平板車間的動(dòng)摩擦因數(shù)；

（3）要使物塊不會(huì)從平板車上滑落，平板車至少應(yīng)為多長(zhǎng)？

解析：（1）物塊與障礙物碰后物塊和小車系統(tǒng)動(dòng)量守恒，故有Mv0-mv0=(M+m)v

代入數(shù)據(jù)得v= 1 m/s.

（2）物塊第一次與障礙物碰后向右減速到零，向右運(yùn)動(dòng)最遠(yuǎn)-μmgs-mv02

代入數(shù)據(jù)得μ=0.5.

（3）物塊多次與障礙物碰撞后，最終與平板車同時(shí)停止.

設(shè)物塊在平板車上運(yùn)動(dòng)的距離為l，那么由系統(tǒng)能量守恒有μmgl=(m+M)v02

代入數(shù)據(jù)得l=1.6 m

所以要使得物塊不滑出平板車，平板車長(zhǎng)度至少為1.6 m.

答案：（1）1 m/s       （2）μ=0.5        （3）1.6 m

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖16-3-4所示，在光滑水平面上，有一質(zhì)量為M=3 kg的薄板和質(zhì)量為m=1 kg的物塊，都以v=4 m/s的初速度朝相反方向運(yùn)動(dòng)，它們之間有摩擦，薄板足夠長(zhǎng)，當(dāng)薄板的速度為2.4 m/s時(shí)，物塊的運(yùn)動(dòng)情況是（  ）

圖16-3-4

A.做加速運(yùn)動(dòng)                     B.做減速運(yùn)動(dòng)

C.做勻速運(yùn)動(dòng)                     D.以上運(yùn)動(dòng)都可能

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科目：高中物理 來源： 題型：

長(zhǎng)度為L(zhǎng)=0.5 m的輕質(zhì)細(xì)桿，一端有一質(zhì)量為m=3 kg的小球，小球以O(shè)點(diǎn)為圓心在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小球通過最高點(diǎn)時(shí)的速率為2 m/s時(shí)，小球受到細(xì)桿的__________（填“拉”或“支持”）力，大小為__________ N.(g取10 m/s2)

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖16-3-4所示，在光滑水平面上，有一質(zhì)量為M=3 kg的薄板和質(zhì)量為m=1 kg的物塊，都以v=4 m/s的初速度朝相反方向運(yùn)動(dòng)，它們之間有摩擦，薄板足夠長(zhǎng)，當(dāng)薄板的速度為2.4 m/s時(shí)，物塊的運(yùn)動(dòng)情況是（  ）

圖16-3-4

A.做加速運(yùn)動(dòng)                     B.做減速運(yùn)動(dòng)

C.做勻速運(yùn)動(dòng)                     D.以上運(yùn)動(dòng)都可能

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2012年5月南京、鹽城三模）如圖所示，有一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為m = 1 kg的小物塊，從光滑平臺(tái)上的A點(diǎn)以v0 = 3 m/s的初速度水平拋出，到達(dá)C點(diǎn)時(shí)，恰好沿C點(diǎn)的切線方向進(jìn)入固定在水平地面上的光滑圓弧軌道，最后小物塊滑上緊靠軌道末端D點(diǎn)的質(zhì)量為M = 3 kg的長(zhǎng)木板．已知木板上表面與圓弧軌道末端切線相平，木板下表面與水平地面之間光滑，小物塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ = 0.3，圓弧軌道的半徑為R = 0.5m，C點(diǎn)和圓弧的圓心連線與豎直方向的夾角θ = 53°，不計(jì)空氣阻力，取重力加速度為g=10 m/s2.求：

⑴ AC兩點(diǎn)的高度差；

⑵ 小物塊剛要到達(dá)圓弧軌道末端D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力；

⑶ 要使小物塊不滑出長(zhǎng)木板，木板的最小長(zhǎng)度．

（sin53°=0.8，cos53°=0.6）

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科目：高中物理 來源：2013屆遼寧省高一下學(xué)期第一次月考物理卷 題型：選擇題

工廠車間的流水線,常用傳送帶傳送產(chǎn)品,如圖所示,水平的傳送帶以速度v=6 m/s順時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn),兩傳動(dòng)輪M、N之間的距離為L(zhǎng)=10 m,若在M輪的正上方,將一質(zhì)量為m=3 kg的物體輕放在傳送帶上,已知物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3,在物體由M處傳送到N處的過程中,傳送帶對(duì)物體的摩擦力做功為（g取10 m/s2）（  ）

 A.54 J             B.90 J             C.45 J            D.100 J

 

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