Question

【題目】如圖所示，質量為0.4kg的木塊以2m/s的速度水平地滑上靜止的平板小車，小車的質量為1.6kg，木塊與小車之間的動摩擦因數為0.25（g取10m/s2）。設小車足夠長，地面光滑，求：

（1）木塊和小車相對靜止時小車的速度；

（2）從木塊滑上小車到它們處于相對靜止所經歷的時間；

（3）從木塊滑上小車到它們處于相對靜止木塊在小車上滑行的距離。

Answer 1

【答案】(1)0.4m/s(2)0.64s(3)0.64m

【解析】

木塊和小車組成的系統，所受合力為零，動量保持不變，根據動量守恒定律求出，木塊和小車相對靜止時小車的速度大小；以木塊為研究對象，根據動量定理求出時間；

根據牛頓第二定律分析求出木塊和小車的加速度，再由運動學公式求出兩物體的位移及相對位移大小；

(1)以木塊和小車為研究對象，方向為正方向，由動量守恒定律可得：

得

(2)以木塊為研究對象，由動量定理可得：

又

得到

(3)木塊做勻減速運動，加速度

車做勻加速運動，加速度

在此過程中木塊的位移為：

車的位移為：

木塊在小車上滑行的距離為