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    如图所示的光滑水平面上，质量为M的平板车上依次放有5个质量均为m的小滑块(不计其大小)，质量关系为M＝5 m，已知平板车长L＝1 m，小滑块与平板车间的动摩擦因数μ＝9/20，g＝10 m/s2。现突然给最左端的小滑块沿平板向右的速度v0，当其相对地的速率降至v0/2时恰好与前方的第2个滑块相碰。碰撞时间极短，碰撞后两滑块的速度变为对方碰撞前的速度(也叫速度交换)。以后将陆续发生小滑块相碰，碰撞时间都很短，碰后均交换速度。最后第5个滑块恰好滑至平板车右端而与平板车相对静止。
    (1)求v0的值；
    (2)写出第一个小滑块运动中其相对地的最上速度的表达式；
    (3)求平板车匀加速运动过程中的位移s。
    (1)3.14 m/s  (2)  (3)0.1 m
    第一个滑块以初速度v0在平板车上作匀减速运动。平板车在滑动摩擦力作用下带着上面的其他小物体一起向右做匀加速运动。第1个小滑块与第2个小滑块相碰后它立即取得与车相同的速度而随车一起做匀加速运动。第二个小滑块获得第1个小滑块的速度而做匀减速运动。以后依次为第2个小滑块与第3个小滑块相碰，各自交换速度，分别做匀加速运动与匀减速运动，直至第5个小滑块滑至平板车的最右端，这一过程中各个小滑块相对平板车滑动的距离之和等于平板车的长度，最后所有小滑块与车取得相同的速度。
    根据动量守恒定律可以求得最后各滑块与车的共同速度v
    mv0＝(M＋5m)v
    根据能量转化关系有 μmg·L＝mv02－（M＋5m）v2
    由此解得  v0＝
    代入数据  M＝5m,μ＝，L＝1 m，得v0＝ m/s＝3.14 m/s
    (2) 第1个滑块与第2个滑块相碰后的速度即为它运动的最小速度，根据题意知这一速度就是碰撞前平板车的速度v1，由动量守恒定律得
    mv0＝m·v0＋(M＋5 m)v1
    解得 v1＝v018
    (3)加速度a＝＝0.5 m/s2
    加速过程结束后平板车的速度由前面可得v＝
    平板车的位移s＝＝0.1 m
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    相关习题

    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （15分）［物理——选修3－5］
    （1）下列说法正确的是：
    A．实际上，原子中的电子没有确定的轨道，但在空间各处出现的概率具有一定的规律
    B．核力是短程力，且总表现为吸引力，从而使核子结合在一起
    C．太阳辐射能量主要来源于重核裂变
    D．各种原子的发射光谱都是线状谱
    （2）一炮弹质量为m，以一定的倾角斜向上发射。到达最高点时速度为v，炮弹在最高点爆炸成两块。其中一块沿原轨道返回，质量为m/2，求爆炸过程中系统增加的机械能。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    一个运动员在地面上跳远，最远可跳l，如果他立在船头，船头离河岸距离为l，船面与河岸表面平齐，他若从船头向岸上跳，下面说法正确的是(    )
    A．他不可能跳到岸上
    B．他有可能跳到岸上
    C．他先从船头跑到船尾，再返回船头起跳，就可以跳到岸上
    D．采用C中的方法也无法跳到岸上

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：实验题

    一列火车共有n节车厢，各节车厢质量相等，相邻车厢间留有空隙，首端第一节车厢以速度v向第二节撞去，并连接在一起，然后再向第三节撞去，并又连接在一起，这样依次撞下去，使n节车厢全部运动起来，那么最后火车的速度是_________(铁轨对车厢的摩擦不计).

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    在光滑的高5 m的平台上，有一个质量为1.9 kg的木块，质量为0.1 kg的子弹以20 m/s的水平速度射入木块并留在木块中，求木块落地后水平位移的大小.

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：实验题

    A、B两物体在水平面上相向运动，其中物体A的质量为mA="4" kg，两球发生相互作用前后的运动情况如图16-3-6所示，则由图可知，B物体的质量为mB=_________kg.

    图16-3-6

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图6-4-6所示,小木块A用细线悬挂在O点,此刻小木块的重力势能为零.一颗子弹以一定的水平速度射入木块A中,并立即与A有共同的速度,然后一起摆动到最大摆角为α处.如果保持子弹入射的速度大小不变,而使子弹的质量增大,并于最大摆角α、子弹的初动能与木块和子弹一起达到最大摆角时的机械能之差ΔE有(    )

    图6-4-6
    A．α角增大，ΔE也增大B．α角增大，ΔE减小
    C．α角减小，ΔE增大D．α角减小，ΔE也减小

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    用半径相同的两小球A、B的碰撞验证动量守恒定律.实验装置如图1625，斜槽与水平槽圆滑连接.实验时先不放B球，使A球从斜槽上某一固定点C由静止滚下，落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹.再把B球静置于水平槽前端边缘处，让A球仍从C处由静止滚下，A球和B球碰撞后分别落在记录纸上留下各自的痕迹.记录纸上的O点是重垂线所指的位置，若测得各落点痕迹到O点的距离：OM="2.68" cm，OP="8.62" cm,ON="11.50" cm，并知A、B两球的质量比为2∶1，则未放B球时A球落地点是记录纸上的点，系统碰撞前，总动量p与碰撞后总动量p′的百分误差｜p-p′｜p=（结果保留一位有效数字）.

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图6-4-3所示,质量为m的长木板A静止在光滑水平面上,另两个质量也是m的铁块B、C同时从A的左右两端滑上A的上表面,初速度大小分别为v和2v,B、C与A间的动摩擦因数均为μ.

    图6-4-3
    (1)试分析B、C滑上长木板A后,A的运动状态如何变化.
    (2)为使B、C不相撞,A木板至少多长?

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