Question

【題目】如圖所示，質(zhì)量m1=2kg的玩具小車靜止在光滑的水平面上，現(xiàn)有質(zhì)量m2=1kg的小物塊，以水平向右的速度v0=3m/s從左端滑上小車，最后恰好未從小車右端滑出.物塊與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3，重力加速度g取10m/s2，求：

(1)整個(gè)過(guò)程產(chǎn)生的內(nèi)能。

(2)小車的長(zhǎng)度。

(3)從開(kāi)始到小物塊與小車相對(duì)靜止這段時(shí)間內(nèi)，小物塊與小車的位移之比。

Answer 1

【答案】（1）3J（2）1m（3）4:1

【解析】

（1）根據(jù)動(dòng)量守恒定律結(jié)合能量關(guān)系求解產(chǎn)生的熱量；（2）根據(jù)Q=μm2gL求解L；（3）結(jié)合運(yùn)動(dòng)公式求解小物塊與小車的位移之比。

（1）根據(jù)動(dòng)量守恒定律可知：

整個(gè)過(guò)程中因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能，

解得Q=3J：

（2）設(shè)小車的長(zhǎng)度為L，由功能關(guān)系：Q=μm2gL

解得L=1m

（3）在達(dá)到相對(duì)靜止前，小物塊與小車均做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)它們的位移分別為x1和x2，根據(jù)運(yùn)動(dòng)公式：

解得：