如图,在光滑水平面上有一辆质量M=6Kg的平板小车,车上的质量为m=1.96Kg的木块,木块与小车平板间的动摩擦因数μ=0.3,车与木块一起以V=2m/s的速度向右行驶.一颗质量m0=0.

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动量守恒定律/2022-11-16 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图,在光滑水平面上有一辆质量M=6Kg的平板小车,车上的质量为m=1.96Kg的木块,木块与小车平板间的动摩擦因数μ=0.3,车与木块一起以V=2m/s的速度向右行驶.一颗质量m0=0.04Kg的子弹水平速度v0=98m/s,在很短的时间内击中木块,并留在木块中(g=10m/s2
(1)如果木块刚好不从平板车上掉下来,小车L多长?
(2)如果木块刚好不从车上掉下来,从子弹击中木块开始经过1.5s木块的位移是多少?
魔方格

◎ 答案

(1)子弹射入木块,子弹和木块系统内力远大于外力,动量守恒,有:m0v0-mv=(m+m0)v1  …①
解得
v1=0
若它们相对平板车滑行L,则它们恰好不从小车上掉下来,它们跟小车有共同速度V′,根据动量守恒定律,有
Mv=(m+m0+M)v′…②
解得
v′=1.5m/s
由能量守恒定律有:
Q=μ(m0+m)g L=
1
2
Mv2-
1
2
(m0+m+M)
v′
…③
由①②③,代入数据可求出:L=0.5m
即要使木块不掉下来,小车L的长度为0.5m.
(2)子弹射入木块后,木块在摩擦力的作用下做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律,滑块的加速度:a=μg=3m/s2
经过时间t1速度为v′,有v′=at1
解得:t1=0.5s.
在这段时间内,木块做匀加速运动,通过的位移:S1=
1
2
a
t21
=0.375m

在t2=t-t1=1s内做匀速运动,通过位移为:s2=v′t2=1.5m.
故在3S内的总位移S=S1+S2=1.875m.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图,在光滑水平面上有一辆质量M=6Kg的平板小车,车上的质量为m=1.96Kg的木块,木块与小车平板间的动摩擦因数μ=0.3,车与木块一起以V=2m/s的速度向右行驶.一颗质量m0=0.…”主要考查了你对  【匀变速直线运动的位移与时间的关系】,【动量守恒定律】,【能量守恒定律、第一类永动机】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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