Question

求高中物理板块运动各类问题解题归纳

质量M=8.0kg的小车放在光滑的水平面上，给小车施加一水平向右的恒力F=8.0N。当向右运动的速度达到V0=1.5m/s时，有一物块以水平向左的初速度v0=1.0m/s滑上小车的右端。小物块的质量m=2.0kg，物块与小车表面的动摩擦因数μ=0.20。设小车足够长，重力加速度g取10m/（s^2） （1）物块从滑上小车开始，经过多长时间速度减小为零？（0.5s） （2）求物块在小车上相对滑动的过程中，物块相对地面的位移（求详细过分析过程）

Answer 1

• 物块与小车表面的动摩擦因数μ=0.20

• 摩擦力f=mgu

•  

• a=f/m=gu

• at=v0-0

• t=v0/a=v0/(gu)

•  

• 当不相对滑动时速度为v'

• 动量守恒

• MV0-mv0=(M+m)v'

• v'=.........

• fS=(1/2)mv0²-(1/2)mv'²

• S=................

•  

   

   

追问

只用高一必修一知识怎么做

Answer 2

1）设物块滑上小车后经过时间t1速度减为零， 根据动量定理01mvmgt=µ，解得：t1 =gvµ0= 0.5s．

（2）物块滑上小车后，做加速度为am的匀变速运动， 根据牛顿第二定律mmamg=µ，解得：am = gµ= 2.0m/s2．
小车做加速度为aM的匀加速运动，根据牛顿第二定律F –MMamg=µ， 解得：MmgFaMµ−== 0.5m/s2．
设物块向左滑动的位移为s1，根据运动学公式s1 =m25.02121=tam 当滑块的速度为零时，小车的速度V1，则V1 = V + aMt1 = 1.75 m/s．
设物块向右滑动经过时间t2相对小车静止，此后物块与小车有共同速度V2，根据运动学公式，有V2 = V1 + aM t2 = amt2，
解得：t2 =s67．
滑块在时间t2内的位移为s2 =36492122=tamm≈1.36m．（方向向右）
因此，滑块在小车上滑动的过程中相对地面的位移为 s = s2 – s1 = 910m≈1.11m，方向向右．