Question

【題目】如圖所示，質量為的小物塊，以水平速度滑上原來靜止在光滑水平面上，質量為的小車上，物塊與小車間的動摩擦因數為，小車足夠長．求：

（1）小物塊相對小車靜止時的速度．

（2）從小物塊滑上小車到相對小車靜止所經歷的時間．

（3）從小物塊滑上小車到相對小車靜止時，系統產生的熱量．

Answer 1

【答案】（1）,（2）4s,（3）60J.

【解析】試題分析：（1）小物塊在小車上滑行時，系統的合外力為零，系統的動量守恒，根據動量守恒定律求兩者相對靜止時的速度；（2）對小車，根據動量定理求小物塊到相對小車運動的時間；（3）根據能量守恒和功能關系求產生的熱量．

（1）物塊與小車組成的系統動量守恒，以向右為正方向，由動量守恒定律得：

解得：

（2）對物塊，由動量定理得：，解得：

（3）系統動能的減少量等于系統產生的熱量，根據能量守恒定律得：

系統產生的熱量，解得：