Question

如圖所示，甲車的質量是2 kg，靜止在光滑水平面上，上表面光滑，右端放一個質量為1 kg的小物體.乙車質量為4 kg，以5 m/s的速度向左運動，與甲車碰撞以后甲車獲得8 m/s的速度，物體滑到乙車上.若乙車足夠長，上表面與物體的動摩擦因數為0.2，則物體在乙車上表面滑行多長時間相對乙車靜止?（g取10 m/s²）

 

Answer 1

【答案】

0.4 s

【解析】乙與甲碰撞動量守恒：?

m_乙v_乙=m_乙v_乙′+m_甲v_甲′?

小物體m在乙上滑動至有共同速度v，對小物體與乙車運用動量守恒定律得?

m_乙v_乙′=（m+m_乙）v?

對小物體應用牛頓第二定律得a=μg?

所以t=v/μg?

代入數據得t=0.4 s

思路分析：這是一個多過程的物理問題：第一個物理過程是甲乙碰撞的過程，由于甲車上表面光滑，故在甲乙碰撞過程中，小物體不受影響，它的速度不變，甲乙組成的系統動量守恒；第二過程是小物體和乙車相互作用的過程，以小物體和乙車為系統，動量守恒，就可以求出小物體的末速度，再應用運動學知識就可以求出正確的結果。

試題點評：這是一道有難度的問題，涉及兩個物理過程，要學會選取研究對象，使用相應的物理規律。