文档介绍：10.(16分)如图所示,质量m1= kg 的小车静止在光滑的水平面上,车长L=15 m,现有质量m2= kg可视为质点的物块,以水平向右的速度v0=2 m/s从左端滑上小车,最后在车面上某处与小车保持相对静止。物块与车面间的动摩擦因数=,取g=10 m/s2,求
物块在车面上滑行的时间t;
要使物块不从小车右端滑出,物块滑上小车左端的速度v′0不超过多少。
答案:(1) (2)5m/s
【解析】本题考查摩擦拖动类的动量和能量问题。涉及动量守恒定律、动量定理和功能关系这些物理规律的运用。
(1)设物块与小车的共同速度为v,以水平向右为正方向,根据动量守恒定律有
①
设物块与车面间的滑动摩擦力为F,对物块应用动量定理有
②
其中③
解得
代入数据得④
(2)要使物块恰好不从车厢滑出,须物块到车面右端时与小车有共同的速度v′,则
⑤
由功能关系有
⑥
代入数据解得=5m/s
故要使物块不从小车右端滑出,物块滑上小车的速度v0′不能超过5m/s。