题目

题型：河北省期末题难度：来源：

如图所示，质量m₁=0.3 kg的小车静止在光滑的水平面上，车长L=15 m，现有质量m₂=0.2 kg可视为质点的物块，以水平向右的速度v₀=2 m/s从左端滑上小车，最后在车面上某处与小车保持相对静止。物块与车面间的动摩擦因数μ=0.5，取g=10 m/s²，求
（1）物块在车面上滑行的时间t；
（2）要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车左端的速度v′₀不超过多少。

答案

解：（1）设物块与小车的共同速度为v，以水平向右为正方向，根据动量守恒定律有
①
设物块与车面间的滑动摩擦力为F，对物块应用动量定理有
 ②
其中 ③
解得
代入数据得 ④
（2）要使物块恰好不从车厢滑出，须物块到车面右端时与小车有共同的速度v′，则
 ⑤
由功能关系有 ⑥
代入数据解得v₀′=5m/s
故要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车的速度v₀′不能超过5m/s