Question

一道高一物理的机械能守恒的题目

AB为半径R＝0.8 m的1/4光滑圆弧轨道，下端B恰与小车右端平滑对接．小车质量M＝3 kg，车长L＝2.06 m，车上表面距地面的高度h＝0.2 m．现有一质量m＝1 kg的滑块，由轨道顶端无初速释放，滑到B端后冲上小车．已知地面光滑，滑块与小车上表面间的动摩擦因数μ＝0.3，当车运行了1.5 s时，车被地面装置锁定．(g＝10 m/s2)试求：
(1)滑块到达B端时，轨道对它支持力的大小；
(2)车被锁定时，车右端距轨道B端的距离；
(3)从车开始运动到被锁定的过程中，滑块与车面间由于摩擦而产生的内能大小；
(4)滑块落地点离车左端的水平距离．
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其中，答案(2)
当滑块滑上小车后，由牛顿第二定律，得
对滑块有：－μmg＝ma1
对小车有：μmg＝Ma2
设经时间t两者达到共同速度，则有：v＋a1t＝a2t
解得t＝1 s．由于1 s＜1.5 s，此时小车还未被锁定，两者的共同速度：v′＝a2t＝1 m/s
因此，车被锁定时，车右端距轨道B端的距离：x＝12a2t2＋v′t′＝1 m.
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不理解对小车的作用
“对小车有：μmg＝Ma2”
我认为a2是整体的加速度，整体运动直到车被锁定。如果将小车与滑块看做一个整体的话，加速度应该是μmg＝(M+m)a2
为何把小车与滑块分开看？

求解答，谢谢~！

Answer 1

因为滑块在小车上停下来之前，滑块相对小车运动，并且这个运行不是匀速直线运动，而是有外力作用的加速运动，因此不能将两个物体看做一个整体

Answer 2

因为小车与滑块不是共同运动的
它们之间有相对运动
加速度不一样

Answer 3

加速度不同的物体一定不能用整体的方法开解题，只能用隔离。

Answer 4

其中，答案(2)
当滑块滑上小车后，由牛顿第二定律，得
对滑块有：－μmg＝ma1
对小车有：μmg＝Ma2
设经时间t两者达到共同速度，则有：v＋a1t＝a2t
解得t＝1 s．由于1 s＜1.5 s，此时小车还未被锁定，两者的共同速度：v′＝a2t＝1 m/s
因此，车被锁定时，车右端距轨道B端的距离：x＝12a2t2＋v′t′＝1 m.
因为小车与滑块不是共同运动的
它们之间有相对运动
加速度不一样

Answer 5

你的小车上表面是有摩擦的，当木块滑到小车上表面产生相对运动，必然会产生热能的，摩擦生热，所以是要分开考虑的。