Question

【題目】如圖所示，質(zhì)量的小車(chē)放在光滑的水平面上，給小車(chē)施加一水平向右的恒力。當(dāng)向右運(yùn)動(dòng)的速度達(dá)到時(shí)，有一物塊以水平向左的初速度滑上小車(chē)的右端。小物塊的質(zhì)量，物塊與小車(chē)表面的動(dòng)摩擦因數(shù)。設(shè)小車(chē)足夠長(zhǎng)，重力加速度g取。

（1）物塊從滑上小車(chē)開(kāi)始，經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)的時(shí)間速度減小為零？

（2）求物塊在小車(chē)上相對(duì)小車(chē)滑動(dòng)的過(guò)程中，物塊相對(duì)地面的位移。

（3）物塊在小車(chē)上相對(duì)小車(chē)滑動(dòng)的過(guò)程中，小車(chē)和物塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能變化了多少？

Answer 1

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】試題分析：（1）設(shè)物塊滑上小車(chē)后，做加速度為的勻變速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間速度減為零，根據(jù)牛頓第二定律得：，又

解得，。

（2）小車(chē)做加速度為的勻加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律：，解得

設(shè)經(jīng)過(guò)物塊與小車(chē)具有共同的速度，物塊對(duì)地的位移為，小車(chē)運(yùn)動(dòng)的位移為，取向右為正方向，則對(duì)物塊：，

對(duì)小車(chē)：，

聯(lián)立解得：，。

（3）系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能：

拉力對(duì)系統(tǒng)做的功：

小車(chē)和物塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能變化：。