如所示,质量为M=4kg的木板静置于足够大的水平地面上,木板与地面间的动因数μ=0.01,板上最左端停放着质量为m=1kg可视为质点的电动小车,车与木板的挡板相距L=5m.车由静止开始从木板左端向右做匀加速运动,经时间t=2s,车与挡板相碰,碰撞时间极短且碰后电动机的电源切断,车与挡板粘合在一起,求碰后木板在水平地上滑动的距离.

问题描述:

如所示,质量为M=4kg的木板静置于足够大的水平地面上,木板与地面间的动因数μ=0.01,板上最左端停放着质量为m=1kg可视为质点的电动小车,车与木板的挡板相距L=5m.车由静止开始从木板左端向右做匀加速运动,经时间t=2s,车与挡板相碰,碰撞时间极短且碰后电动机的电源切断,车与挡板粘合在一起,求碰后木板在水平地上滑动的距离.

设木板不动,电动车在板上运动的加速度为a0.由 L=12a0t2 得 a0=2.5m/s2此时木板使车向右运动的摩擦力 F=ma0=2.5N木板受车向左的反作用力 Fˊ=F=2.5N木板受地面向右最大静摩擦力 f=μ...
答案解析:先根据牛顿第二定律和运动学公式判断电动小车在木板上滑行时,小车发生滑动,然后结合牛顿第二定律和运动学公式抓住位移之和为L求出碰撞前电动车和木板的速度,根据动量守恒定律求出碰后共同速度,再根据动能定理求出碰后木板在水平地上滑动的距离.
考试点:牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系.
知识点:本题综合考查了牛顿第二定律、动量守恒定律、动能定理和运动学公式,综合性较强,关键理清运动过程,选择合适的规律进行求解.