(2006•湖南模拟)质量为M=3kg平板车放在光滑的水平面上,在平板车的最左端有一小物块(可视为质点),物块的质量为m

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  • 解题思路:(1)物块与障碍物碰后物块和小车系统动量守恒,根据动量守恒定律求出物块与障碍物第一次碰撞后,物块与平板车所能获得的共同速率.(2)对物块运用动能定理,抓住滑块滑到最右端速度为零,根据动能定理求出物块与平板车间的动摩擦因数.(3)物块多次与障碍物碰撞后,最终与平板车同时停止.根据能量守恒定律求出平板车的最小长度.

    (1)物块与障碍物碰后物块和小车系统动量守恒,故有

    Mv0-mv0=(M+m)v

    代入数据得v=1m/s,方向向左

    (2)物块第一次与障碍物碰后向右减速到零,向右运动到最远,由动能定理得

    −μmgs=0−

    1

    2m

    v20,

    代入数据得μ=0.5

    (3)物块多次与障碍物碰撞后,最终与平板车同时停止.设物块在平板车上运动的距离为l,那么由系统能量守恒有

    μmgl=

    1

    2(m+M)

    v20

    代入数据得l=4m

    所以要使得物块不滑出平板车,平板车长度至少为4m.

    答:

    (1)物块与障碍物第一次碰撞后,物块与平板车所能获得的共同速率是v=1m/s,方向向左.

    (2)物块与平板车间的动摩擦因数是0.5.

    (3)要使得物块不滑出平板车,平板车长度至少为4m.

    点评:

    本题考点: 动量守恒定律;动能定理.

    考点点评: 本题综合考查了动能定理、动量守恒定律和能量守恒定律,综合性较强,对学生能力要求较高,需加强这方面的训练.

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