稿件来源:高途
| 动量守恒之木板滑块模型题目答案及解析如下,仅供参考!
选修3-5
第十六章 动量守恒定律
16.3 动量守恒定律
动量守恒之木板滑块模型
如图所示,质量$m=4\;\rm kg$的物体,以水平速度$v_{0}=5\;\rm m/s$滑上静止在光滑水平面上的平板小车,小车质量$M=6\;\rm kg$,物体与小车车面之间的动摩擦因数$\mu =0.3$,取$g=10\;\rm m/s^{2}$,设小车足够长,求:

小车和物体的共同速度是多少;
$2\\;\\rm m/s$;
"]]设小车与物体能够达到的共同速度为$v$,将物体与小车看成一个系统,该系统动量守恒,则由动量守恒定律有$mv_{0}=(m+M)v$
代入数据解得$v=2\;\rm m/s$
物体在小车上滑行的时间;
$1\\;\\rm s$;
"]]取物体为研究对象,设物体在小车上滑行的时间为$t$,则对物体在水平方向由定量定理有$−\mu mg ⋅ t=mv-mv_{0}$
代入数据解得$t=1\;\rm s$
在物体相对小车滑动的过程中,系统产生的摩擦热是多少。
$30\\;\\rm J$
"]]对整体由能量守恒有$\dfrac{1}{2}mv_{0}^{2}=\dfrac{1}{2}(m+M)v^{2}+Q$
代入数据解得$Q=30\;\rm J$
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