问题 问答题

如图所示,甲车质量为2kg,静止在光滑水平面上,其顶部上表面光滑,右端放一个质量为1kg的小物体,乙车质量为4kg,以5m/s的速度向左运动,与甲车碰撞后甲车获得6m/s的速度,物体滑到乙车上,若乙车足够长,其顶部上表面与物体的动摩擦因数为0.2,则(g取10m/s2

(1)物体在乙车上表面滑行多长时间相对乙车静止;

(2)物块最终距离乙车左端多大距离.

答案

对甲、乙碰撞动量守恒mv0=mv1+mv2

解得:v2=

mv0-mv1
m
=2m/s

对木块、向左做匀加速运动a=μg=2m/s2

乙车和木块,动量守恒mv2=(m+m)v

解得v=

mv2
m+m
=1.6m/s

所以滑行时间t=

v
a
=0.8s

(2)木块向右运动过程中运用动能定理得:

μmgs=

1
2
m
v22
-
1
2
(m+m)v2

解得:s=0.8m

答:(1)物体在乙车上表面滑行0.8s相对乙车静止;

(2)物块最终距离乙车左端0.8m处.

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