如图所示,质量为M的小车静止在光滑的水平地面上,质量为m的小滑块在电动机的牵引下,以恒定的速度向前运动。现让小滑块滑到小车上,经过一段时间后,m与M处于相对静止
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如图所示,质量为M的小车静止在光滑的水平地面上,质量为m的小滑块在电动机的牵引下,以恒定的速度向前运动。现让小滑块滑到小车上,经过一段时间后,m与M处于相对静止
题型:不详
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如图所示,质量为M的小车静止在光滑的水平地面上,质量为m的小滑块在电动机的牵引下,以恒定的速度向前运动。现让小滑块滑到小车上,经过一段时间后,m与M处于相对静止。设整个牵引过程中小滑块的速度始终保持为v不变,它与小车之间的动摩擦因素为μ。
求(1)从小滑块滑到小车上开始到与小车相对静止这段时间里,小车的位移是多少?
(2)电动机的牵引力做的功是多少?
答案
(1)小车运动距离:
(2)
解析
试题分析:小滑块做匀速运动,小车做匀加速运动,利用动量定理可以求出小车加速到v时的时间,利用平均速度公式可以求出小车的位移,电动机的牵引力做的功等于小车获得的动能和系统产生的热。
在小车和木块达到相对静止这段时间内:小车运动距离:S
1
=" (0" + v)t / 2
对小车用动量定理:ft =" Mv" =>
,所以:
;
木块运动距离:
,
,
根据能量守恒,牵引力做功 = 小车动能 + 摩擦产生热能,
内能:
=>
点评:灵活运用动量定理求小车运动的时间结合平均速度公式求解可以使问题大大简化,系统产生的热利用
来求,并且系统满足能的转化合守恒。
举一反三
质量为
的物体,在恒力
F
作用下,产生的加速度是
a
1
;质量为
的物体,在恒力
F
作用下,产生的加速度为
a
2
;当将该恒力作用在质量为(
m
1
+
m
2
)的物体上,产生的加速度为
A.
B.
C.
D.
题型:不详
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一个物体受到多个力作用而保持静止,后来物体所受的各力中只有一个力逐渐减小到零后又逐渐增大,其它力保持不变,直至物体恢复到开始的受力情况,则物体在这一过程中
A.物体的速度从零开始逐渐增大到某一数值
B.物体的速度逐渐增大到某一数值后又逐渐减小到零
C.物体的速度从零逐渐增大到某一数值后又逐渐减小到另一数值
D.以上说法均不对
题型:不详
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搬运工人沿粗糙水平面把一个物体沿水平方向拉动,当拉力大小为F时,物体的加速度为a
1
;若保持拉力的方向不变,大小变为3F时,物体的加速度为a
2
,则( )
A.a
1
<a
2
<3a
1
B.2a
1
<a
2
<3a
1
C.a
2
=3a
1
D.a
2
>3a
1
题型:不详
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质量为
m
1
和
m
2
的两个物体, 由静止从同一高度下落, 运动中所受的空气阻力分别是
F
1
和
F
2
,如果发现质量为
m
1
的物体先落地,那么
A.
m
1
>
m
2
B.
F
1
<
F
2
C.(
F
1
/
m
1
)<(
F
2
/
m
2
)
D.(
F
1
/
m
1
)>(
F
2
/
m
2
)
题型:不详
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A.1:2
B.2:3
C.3:4
D.4:5
题型:不详
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