如图所示,质量为20kg的平板小车的后端放有质量为10kg的小铁块,它与车之间的动摩擦因数为0.5.开始时,车以速度6m/s向左在光滑的水平面上运动,铁块以速度6m/

发布时间:2020-08-09 21:52:02

如图所示,质量为20kg的平板小车的后端放有质量为10kg的小铁块,它与车之间的动摩擦因数为0.5.开始时,车以速度6m/s向左在光滑的水平面上运动,铁块以速度6m/s向右运动.(g=10m/s2)求:
(1)小车与铁块共同运动的速度.
(2)小车至少多长,铁块才不会从小车上掉下去.

网友回答

解:(1)以车和铁块组成的系统为研究对象,系统所受的合力为零.取向右方向为正方向,由动量守恒定律得
?? mv1-Mv2=(M+m)v
得,v==m/s=-2m/s,负号表示方向向左.
(2)铁块滑上平板车后,系统的动能减小转化为内能,当铁块与平板车速度相等时物体恰好滑到右端时,小车的长度最小.根据能量守恒定律得:
??? μmgL=+-
代入解得,L=9.6m
答:
(1)小车与铁块共同运动的速度大小为2m/s,方向向左.
(2)小车至少9.6m,铁块才不会从小车上掉下去.
解析分析:(1)对车和铁块组成的系统为研究对象,系统所受的合力为零,动量守恒,即可求出小车与铁块共同运动的速度.
(2)根据能量守恒定律求出小车的长度.摩擦生热Q=μmgL,L即是车的长度.

点评:本题运用动量守恒定律研究物体的速度,比牛顿第二定律和运动学公式结合简单,因为动量守恒定律不涉及运动的细节和过程.
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