254630690 幼苗
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解(1)设物块到达B点的速度为vB,有:mgh=
1
2m
v21
解得:v1=
2gh=
2×10×1.8m/s=6m/s
(2)以物块及小车系统为研究对象,向右的方向为正方向,根据动量守恒得:mv1=(M+m)v2
解得:v2=
mv1
M+m=
1×6
3+1m/s=1.5m/s
设滑块自B点开始到与小车速度相同时所用时间t,则:-μmg•t=mv2-mv1
t=
v1−v2
μg=
6−1.5
0.3×10s=1.5s
(3)当小车与滑块达到共同速度时,滑块的位移:x1=
v1+v2
2•t=
6+1.5
2×1.5m=5.625m
小车的位移:x2=
v2
2•t=
1.5
2×1.5m=1.125m
小车与右侧的竖直墙壁发生碰撞,小车立即原速率反弹,滑块则在小车上向右做减速运动,由于滑块从小车上掉下做自由落体运动,所以滑块的末速度是0,
该过程中小车与滑块组成的系统动量守恒,设小车的末速度是v 3,向右的方向为正方向,得:
-Mv2+mv2=Mv3+m×0
得:v3=
−Mv2+mv2
M=
−3×1.5+1×1.5
3m/s=−1m/s
该过程对应的时间:-μmgt′=0-mv2
得:t′=
v2−0
μg=
1.5
0.3×10s=0.5s
该时间内,滑块的位移:x3=
v2+0
2×t′=
1.5
2×0.5m=0.375m
小车的位移:x4=
(−v2)+v3
2•t′=
−1.5−1
2×0.5m=−0.625m
整个的过程中小车与滑块的相对位移:△x=x1-x2+x3-x4=5.625-1.125+0.375-(-0.625)=5.5m
整个的过程中小车与滑块的相对位移即小车的BC段的长度.
答:(1)滑块到达小车上B点时的速度大小是6m/s;
(2)滑块自B点开始到与小车速度相同时所用时间是1.5s;
(3)BC的长度是5.5m.
点评:
本题考点: 动量守恒定律;机械能守恒定律.
考点点评: 本题的难度适中,融合了动量守恒、动量定理的内容,掌握了这些知识点,类似题目即可迎刃而解.
1年前
你能帮帮他们吗