Question

如图所示，质量为20kg的平板小车的后端放有质量为10kg的小铁块，它与车之间的动摩擦因数为0.5。开始时，车以速度6m/s向左在光滑的水平面上运动，铁块以速度6m/s向右运动，整个运动过程小铁块未从小车掉出。(g=10m/s²)　

求：（1） 小车与铁块共同运动的速度；
（2） 小车至少多长，铁块才不会从小车上掉下去；
（３）小铁块在平板小车上滑行的时间。

Answer 1

见解析

（1）m与M所受合外力为零，故其动量守恒，取向左为正方向，
则有：    …………………………  （3分）
，方向向左   …………（结果和方向各1分共2分）
（2）当m刚好滑到M的另一端相对静止时，m相对M滑过的距离即为木板的最小长度，则对M、m系统依能量的转化与守恒有：
 ………………（3分）
代入解得：    L=9.6m ……………………………………（2分）
（3）以小铁块初速度为正方向，对小铁块整个匀变速运动过程有：            ………………………………………（2分）
 …………………………………………  （2分）
代入数据解得： …………………………………………… （1分）