Question

如圖所示，甲車的質(zhì)量是2 kg，靜止在光滑水平面上，上表面光滑，右端放一個(gè)質(zhì)量為1 kg的小物體.乙車質(zhì)量為4 kg，以5 m/s的速度向左運(yùn)動(dòng)，與甲車碰撞以后甲車獲得8 m/s的速度，物體滑到乙車上.若乙車足夠長，上表面與物體的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，則物體在乙車上表面滑行多長時(shí)間相對(duì)乙車靜止?（g取10 m/s²）

 

Answer 1

【答案】

0.4 s

【解析】乙與甲碰撞動(dòng)量守恒：?

m_乙v_乙=m_乙v_乙′+m_甲v_甲′?

小物體m在乙上滑動(dòng)至有共同速度v，對(duì)小物體與乙車運(yùn)用動(dòng)量守恒定律得?

m_乙v_乙′=（m+m_乙）v?

對(duì)小物體應(yīng)用牛頓第二定律得a=μg?

所以t=v/μg?

代入數(shù)據(jù)得t=0.4 s

思路分析：這是一個(gè)多過程的物理問題：第一個(gè)物理過程是甲乙碰撞的過程，由于甲車上表面光滑，故在甲乙碰撞過程中，小物體不受影響，它的速度不變，甲乙組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒；第二過程是小物體和乙車相互作用的過程，以小物體和乙車為系統(tǒng)，動(dòng)量守恒，就可以求出小物體的末速度，再應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)就可以求出正確的結(jié)果。

試題點(diǎn)評(píng)：這是一道有難度的問題，涉及兩個(gè)物理過程，要學(xué)會(huì)選取研究對(duì)象，使用相應(yīng)的物理規(guī)律。