Question

【題目】如圖所示，一質量m2＝0.25 kg的平頂小車，車頂右端放一質量m3＝0.30 kg的小物體，小物體可視為質點，與車頂之間的動摩擦因數μ＝0.45，小車靜止在光滑的水平軌道上。現有一質量m1＝0.05 kg的子彈以水平速度v0＝18m/s射中小車左端，并留在車中，子彈與車相互作用時間很短。若使小物體不從車頂上滑落，g 取10 m/s2。下列分析正確的是（ ）

A. 小物體在小車上相對小車滑行的時間s

B. 最后小物體與小車的共同速度為3m/s

C. 小車的最小長度為1.0m

D. 小車對小物體的摩擦力的沖量為0.45N·s

Answer 1

【答案】AD

【解析】

子彈射入小車的過程中，由動量守恒定律得：，解得v1=3m/s；

小物體在小車上滑行過程中，由動量守恒定律得：

解得v2=1.5m/s；

以小物體為對象，由動量定理得：，解得，小車對小物體的摩擦力的沖量為I=0.45N·s

當系統相對靜止，小物體在小車上滑行的距離為l，由能量守恒定律得：

解得l=0.5m，所以小車的最小長度為0.5m。

A.小物體在小車上相對小車滑行的時間s，與上面計算結果相符，故A正確；

B.最后小物體與小車的共同速度v2=1.5m/s，故B錯誤；

C.小車的最小長度為0.5m，故C錯誤；

D.小車對小物體的摩擦力的沖量為0.45N·s，與上面計算結果相符，故D正確。