问题 计算题

如图所示,一质量为mA=1kg的小车A以vA=1m/s的速度沿光滑水平地面向左匀速行驶,某时刻有一质量为mB=2kg的物块B以vB=2m/s的速度从左向右滑上小车后,使小车A恰好没有碰到前方的障碍物,已知小车A上表面水平且足够长,物块B最终刚好没能滑下小车,物块B与小车A间的动摩擦因数0.2,重力加速度g=10m/s2。求:

(1)物块B冲上小车A时,小车A离障碍物的距离;

(2)小车A的长度距离。

答案

解:(1)设物块B冲上小车A时,小车A距离障碍物的距离为L',

对于小车A,由动能定理可得:

代入数据解得

(2)设物块和小车相对静止时的速度为v,对于物块和小车组成的系统,动量守恒,设物块运动的方向为正方向,则有

设物块B在小车A上滑行的距离为L,由系统能量守恒得

代入数据解得

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