如图所示,质量为0.4kg的木块以2m/s的速度水平地滑上静止在光滑水平地面上的平板小车,车的质量为1.6kg,木块与小

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  • 解题思路:(1)木块和小车组成的系统,所受合力为零,动量保持不变,根据动量守恒定律求出,木块和小车相对静止时小车的速度大小.

    (2)以木块为研究对象,根据动量定理求出时间.

    (3)根据牛顿第二定律分析求出木块和小车的加速度,再由运动学公式求出两物体的位移及相对位移大小.

    (1)以木块和小车为研究对象,方向为正方向,由动量守恒定律可得:

    mv0=(M+m)v

    得v=[m/M+mv0=0.4m/s

    (2)以木块为研究对象,其受力情况如图所示,由动量定理可得

    -ft=mv-mv0

    又f=μmg

    得到t=

    v−v0

    μg=0.8s

    (3)木块做匀减速运动,加速度a1=

    f

    m=μg=2m/s2

    车做匀加速运动,加速度a=

    f

    M=

    μmg

    M]=0.5m/s2

    由运动学公式可得:vt2-v02=2as

    在此过程中木块的位移为

    s1=

    v2t−

    v20

    2a1=0.96m

    车的位移为

    s2=

    1

    2at2=0.16m

    木块在小车上滑行的距离为△S=S1-S2=0.8m

    答:

    (1)木块和小车相对静止时小车的速度大小为0.4m/s.

    (2)从木块滑上小车到它们处于相对静止所经历的时间是0.8s.

    (3)从木块滑上小车到它们处于相对静止木块在小车上滑行的距离是0.8m.

    点评:

    本题考点: 动量守恒定律;匀变速直线运动的速度与位移的关系;牛顿第二定律;动量定理.

    考点点评: 本题第(3)问也可以这样求解:木块的位移为s1=v0+v2t=0.96m,车的位移为s2=v2t=0.16m.再求解木块在小车上滑行的距离为△S=S1-S2=0.8m.