【題目】如圖所示,質(zhì)量為M=2.0kg的平板小車靜止在光滑水平地面上,小物塊A的質(zhì)量為mA=2.0kg,B的質(zhì)量為mB=1.0kg.某時刻,兩物塊同時從左右兩端水平?jīng)_上小車,初速度大小均為v0=6m/s.已知兩物塊與小車上表面間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.2,且A、B兩物塊在運動過程中恰好沒有相碰.求:

1從物塊A沖上小車至物塊A與小車相對靜止經(jīng)歷的時間t1;

2平板小車的長度L

【答案】12s2

【解析】(1)滑塊AB在小車上滑動時,小車也在地面上滑動.設(shè)A、B和小車所受的摩擦力大小分別為fAfBf1,AB相對于地面的加速度大小分別為aAaB,小車相對于地面的加速度大小為a1.在物塊A與小車達到共同速度前由牛頓第二定律得

設(shè)在t1時刻,A與小車達到共同速度,其大小為v1.由運動學公式有

聯(lián)立代入已知數(shù)據(jù)得

(2)t1時間間隔內(nèi),A相對于地面移動的距離為

設(shè)在A與小車達到共同速度v1后,小車的加速度大小為a2,對于A與小車組成的體系,由牛頓第二定律有

由①②式知,aA=aB;再由④式知,A與小車達到共同速度時,B的速度大小也為v1,但運動方向與小車相反.由題意知,AB恰好沒有相碰,說明最終BA及小車的速度相同,設(shè)其大小為v2.設(shè)A的速度大小從v1變到v2所用時間為t2,則由運動學公式,對小車有

B

或者

t2時間間隔內(nèi),A以及小車相對地面移動的距離為

時間間隔內(nèi),B相對地面移動的距離為

(11)

由題意知,AB恰好沒有相碰,所以AB開始運動時,兩者之間的距離為

(12)

聯(lián)立以上各式,并代入數(shù)據(jù)得

練習冊系列答案
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A.拉力和摩擦力,施力物體是地球和桌面
B.拉力和摩擦力,施力物體是繩和桌面
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D.重力mg和摩擦力,施力物體是繩和桌面

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A. 物塊B先做勻加速直線運動,后與傳送帶保持相對靜止

B. 物塊B最終一定追上物塊A

C. t=2.4s時,A、B物塊速度大小相等

D. t=5.4s前,A、B兩物塊之間的距離先增大后不變

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B.將木板不帶滑輪的一端適當墊高,使小車在鉤碼拉動下恰好做勻加速運動
C.將木板不帶滑輪的一端適當墊高,在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運動
D.將木板不帶滑輪的一端適當墊高,在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻加速運動
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