質(zhì)量M=0.6 kg的平板小車靜止在光滑水平面上，如圖所示，當(dāng)t=0時，兩個質(zhì)量都是m=0.2 kg的小物體A和B，分別從小車的左端和右端以水平速度v1=5.0 m/s和v2=2.0 m/s同時沖上小車，當(dāng)它們相對于小車停止滑動時，沒有相碰.已知A、B兩物體與車面間的動摩擦因數(shù)都是0.20,取g=10 m/s2,求：

（1）A、B兩物體在車上都停止滑動時車的速度；

（2）車的長度至少是多少？

（3）在圖中所給的坐標(biāo)系中畫出0至4.0 s內(nèi)小車運動的速度—時間圖象.

（1）0.6 m/s,方向向右

（2）6.8 m

（3）略

解析：（1）設(shè)物體A、B相對于車停止滑動時，車速為v，根據(jù)動量守恒定律

m(v1-v2)=(M+2m)v

v=0.6 m/s，方向向右.

（2）設(shè)物體A、B在車上相對于車滑動的距離分別為L1、L2，車長為L，由功能關(guān)系

μmg(L1+L2)=mv12+mv22-(M+2m)v2

L1+L2=6.8 m

車長最小為L=L1+L2=6.8 m.

（3）車的運動分為三個階段

第一階段：A、B兩物體同時在車上滑行時，對車的摩擦力均為μmg，方向相反，車受到平衡力保持不動，當(dāng)B的速度減為零時，此過程結(jié)束.根據(jù)牛頓第二定律a=μg

物體B停止滑動的時間t==1.0 s

第二階段：物體B停止運動后，物體A繼續(xù)在車上滑動，到時刻t2物體A與車有共同速度v

t2==2.2 s

第三階段：t2以后車以速度v做勻速直線運動到t=4.0 s為止物體的速度圖線如圖所示.


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖6-8-13所示，細(xì)繩一端系著質(zhì)量M=0.6 kg的物體，靜止于水平面，另一端通過光滑小孔吊著質(zhì)量m=0.3 kg的物體，M的中點與圓孔距離為0.2 m，并知M和水平面的最大靜摩擦力為2 N，現(xiàn)使此平面繞中心軸線轉(zhuǎn)動，問角速度ω在什么范圍m會處于靜止?fàn)顟B(tài)?（g取10 m／s2）

圖6-8-13

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖4-4-3所示，細(xì)繩一端系著質(zhì)量M=0.6 kg的物體，靜止于水平面，另一端通過光滑小孔吊著質(zhì)量m=0.3 kg的物體，M的中點與圓孔距離為0.2 m，并知M和水平面的最大靜摩擦力為2 N，現(xiàn)使此平面繞中心軸線轉(zhuǎn)動，問角速度ω在什么范圍m會處于靜止?fàn)顟B(tài)?（g取10 m/s2）

圖4-4-3

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖5-3-20所示，細(xì)繩一端系著質(zhì)量M=0.6 kg的物體，靜止在水平面上，另一端通過光滑小孔吊質(zhì)量m=0.3 kg的物體，M的中點與圓孔距離為0.2 m，并知M和水平面的最大靜摩擦力為2 N.現(xiàn)使此平面繞中心軸線轉(zhuǎn)動，問角速度ω在什么范圍內(nèi)m會處于靜止?fàn)顟B(tài)？（g取10 m/s2）

圖5-3-20

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科目：高中物理 來源： 題型：

U形金屬導(dǎo)軌abcd原靜止放在光滑絕緣的水平桌面上，范圍足夠大、方向豎直向上的勻強磁場穿過導(dǎo)軌平面，一根與bc等長的金屬棒PQ平行bc放在導(dǎo)軌上，棒左邊靠著絕緣的固定豎直立柱e、f.已知磁感應(yīng)強度B=0.8 T，導(dǎo)軌質(zhì)量M=2 kg，其中bc段長0.5 m、電阻r=0.4 Ω，其余部分電阻不計；金屬棒PQ質(zhì)量m=0.6 kg、電阻R=0.2 Ω、與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.2.若向?qū)к壥┘臃较蛳蜃蟆⒋笮镕=2 N的水平拉力，如圖8-2-37所示.求：導(dǎo)軌的最大加速度、最大電流和最大速度.（設(shè)導(dǎo)軌足夠長，g取10 m/s2）

圖8-2-37

 

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