Question

如圖甲所示，質量m_B=1kg的平板小車B在光滑水平面上以v₁=1m/s的速度向左勻速運動．當t=0時，質量m_A=2kg的小鐵塊A以v₂=2m/s的速度水平向右滑上小車，A與小車間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2．若A最終沒有滑出小車，取水平向右為正方向，g=10m/s²，求：
（1）A在小車上停止運動時，小車的速度為多大？
（2）小車的長度至少為多少？
（3）在圖乙所示的坐標紙中畫出1.5s內小車B運動的速度一時間圖象．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)動量守恒定律列式求解即可；
（2）滑塊和小車系統(tǒng)減小的動能轉化為內能，系統(tǒng)摩擦產(chǎn)生的熱量等于滑動摩擦力與相對路程的乘積；根據(jù)功能關系列式即可；
（3）先求解勻變速運動時間，最后階段與小車一起勻速運動．
解答：解：（1）A在小車上停止運動時，A、B以共同速度運動，設其速度為v，取水平向右為正方向，由動量守恒定律得：
m_Av₂-m_Bv₁=（m_A+m_B）v   
解得，v=lm/s  
（2）設小車的最小長度為L，由功能關系得：
解得：L=0.75m  
（3）設小車做變速運動的時間為t，由動量定理得：μm_Agt=m_B（v+v₁）
解得：t=0.5s  
故小車的速度-時間圖象如圖所示．  

答：（1）A在小車上停止運動時，小車的速度為1m/s；
（2）小車的長度至少為0.75m；
（3）如圖所示．
點評：本題關鍵明確小車和滑塊的運動規(guī)律，然后根據(jù)動能定理、動量守恒定律、動量定理等列式后聯(lián)立求解．