普通物理学习题及答案(上册)

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4、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的平板小车, 车的质量为1.6kg，木块与小车之间的摩擦系数为 0.2(g取10m/s2)。设小车足够长，求：

(1) 木块和小车相对静止时小车的速度。

(2) 从木块滑上小车到它们处于相对静止所经历的时间。

(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

［解答］分析：(1)以木块和小车为研究对象，系统所受合外力为零，系统动量守 恒，以木块速度方向为正方向，由动量守恒定律可得：

木块m 小车M 初: vo=2m/s v 0=0

末：V V =m\\6=(M+m)v

「m

艺 F=-ft=mv-mv 0

=t 二

V0

芮乔 \

2.4m/s

(2)再以木块为研究对象，其受力情况如图所示，由动量定理可得

v —v°

(0.4 2) 0.2 10

4 = 0.8s

f=卩 mg

(3)木块做匀减速运动，加速度a1 车做匀加速运动，加速度a2 :

由运动学公

M

式可得: vt -v 0 =2as

2 2 2 2

2 2

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在此过程中木块的位移S^Vt 土二04

2a - = o.96m 一 2 x 2

车的位移 S^ 1a2t^- 0.5 0.8^ 0.16m

2 2

由此可知，木块在小车上滑行的距离为厶 S=S- S2=0.8m 即为所求。

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