如图所示,一质量m2=0.25的平顶小车,车顶右端放一质量m3=0.2kg的小物体,小物体可视为质点,与车顶之间的动摩擦因数μ=0.4,小车静止在光滑的水平轨道上.现有一质量m1=0.05kg的子弹以水平速度v0=123m/s射中小车左端,并留在车中.子弹与车相互作用时间很短.若使小物体不从车顶上滑落,求:(1)小车的最小长度应为多少?最后物体与车的共同速度为多少?(2)小木块在小车上滑行的时间.(g取10m/s2)
问题描述:
如图所示,一质量m2=0.25的平顶小车,车顶右端放一质量m3=0.2kg的小物体,小物体可视为质点,与车顶之间的动摩擦因数μ=0.4,小车静止在光滑的水平轨道上.现有一质量m1=0.05kg的子弹以水平速度v0=12
m/s射中小车左端,并留在车中.子弹与车相互作用时间很短.若使小物体不从车顶上滑落,求:
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(1)小车的最小长度应为多少?最后物体与车的共同速度为多少?
(2)小木块在小车上滑行的时间.(g取10m/s2)
答
(1)子弹射入小车的过程,设向右为正方向,根据动量守恒:m1 v0=( m2+m1 ) v1 小车与与木块向左作用的过程动量守恒:( m2+m1 ) v1=( m2+m1+m3) v2 ...
答案解析:①物块在小车上向左滑行的过程,两者的总动量守恒,总能量守恒,列式,即可求得小车与物块保持相对静止的速度;
②运用动量定理求出物块在小车上向右滑行的时间.
考试点:动量守恒定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系.
知识点:本题关键是根据动量守恒定律、能量守恒定理以及动量定理的应用,第二问也可以根据牛顿第二定律和运动学公式求解.