问题 计算题

(12分)如图,在光滑水平面上有一辆质量M=6Kg的平板小车,车上的质量为m=1.96Kg的木块,木块与小车平板间的动摩擦因数μ=0.3,车与木块一起以V=2m/s的速度向右行驶。一颗质量m0=0.04Kg的子弹水平速度v0 =98m/s,在很短的时间内击中木块,并留在木块中(g=10m/s2

(1)如果木块刚好不从平板车上掉下来,小车L多长?

(2)如果木块刚好不从车上掉下来,从子弹击中木块开始经过1.5s木块的位移是多少?

答案

(12分)解:(1)由动量守恒有:m0v0 - mv=(m+m0)v1 ……①1分    

v1 ="0….." 1分

若它们相对平板车滑行L,则它们恰好不从小车上掉下来,它们跟小车有共同速度V’,有:Mv =(m+m0+M)v’……②1分

v’="1.5m/s…." 1分 

由能量守恒定律有:

Q=μ(m0+m)g L = ……③ 1分

由①②③,代入数据可求出

但要使木块不掉下来:L=0.5m…………1分

(2)加速度:a =μg =3m/s2。1分

经过时间t1速度为v’,有v’= at1………. 1分

解得:t1=0.5s。1分

在这段时间内通过的位移:S1= 1分

在t2 = t-t1=1s内做匀速运动,通过位移为:s2 = v’t2=1.5m。1分

在3S内的总位移S=S1+S2="1.875m…." 1分

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