(20分)如图所示,质量为 m 3 的平板车 C 放在光滑水平面上,车上放有 A 、 B 两小滑块,质量分别是 m 1

1个回答

  • (1)4 m / s(2)55.125 m

    以向左为正方向。

    (1) A 、 B 、 C 组成的系统的动量守恒, A 、 B 都不滑动时,三者共速向右,则

    m 1v 0- m 2v 0=( m 1+ m 2+ m 3) v c ………………(3分)

    v c=4 m / s ………………(1分)

    (2) 设 A 、 B 、 C 在相对滑动过程中加速度大小分别为 a 1、 a 2、 a 3,则

    a 1=- μ 1g =-1 m /s 2………………(1分)

    a 2= μ 2g =2 m /s 2………………(1分)

    a 3

    =1 m /s 2………………(1分)

    假设 A 、 B 与 C 共速前一直与 C 相对滑动,设需要的时间分别为 t A和 t B,则

    s

    s

    由于 t B> t A,所以 A 先停止滑动。………………(2分)

    设 A 从开始到停止滑动经过的时间为 t , A 刚停止滑动时, A 和 C 的速度都为 v 1, B 的速度为 v 2,则

    对 C 有: v 1= a 3t ………………(1分)

    对 A 有: v 1= v 0- a 1t ………………(1分)

    解得 t =4.5 s

    v 1=4.5 m / s………………(1分)

    设停止滑动以后 A 和 C 的加速度都为 a 4,方向向左,则

    a 4

    =- 0.25 m /s 2………………(1分)

    设 A 从开始运动到停止滑动通过的距离是 s 1, B 从开始运动到停止滑动通过的距离是 s 2, A 停止滑动后到 B 停止滑动, A 和 C 通过的距离是 s 3,则

    对 A 有:

    ………………(1分)

    对 B 有:

    ………………(1分)

    对 A 和 C 有:

    ………………(1分)

    解得 s 1=30.375 m, s 2=-16.25 m, s 3=8.5 m

    s = s 1- s 2+ s 3 ………………(2分)

    s =55.125 m………………(2分)

    (评分标准说明:根据动量守恒求得 v c给4分;求四个加速度各1分,共4分;判断 A 先停止滑动,给2分;求得 v 1给3分;求得 s 1、 s 2、 s 3各1分,共3分;最后结果4分。不同方法解答,对照该标准给分)

相关问题