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  • 如圖所示,在水平長(zhǎng)直軌道上,有一長(zhǎng)度L=8m的平板車在外力控制下始終保持以v=5m/s的速度向右做勻速直線運(yùn)動(dòng).某時(shí)刻將一質(zhì)量m=2kg的小滑塊放到車面的中點(diǎn),滑塊與車面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0

    如圖所示,在水平長(zhǎng)直軌道上,有一長(zhǎng)度L=8m的平板車在外力控制下始終保持以v=5m/s的速度向右做勻速直線運(yùn)動(dòng).某時(shí)刻將一質(zhì)量m=2kg的小滑塊放到車面的中點(diǎn),滑塊與車面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,取g=10m/s2

    (1)若滑塊的初速度為零,求它在車上滑動(dòng)過程的加速度;
    (2)在(1)的情況下,求滑塊滑出平板車時(shí)的動(dòng)能;
    (3)若以與車運(yùn)動(dòng)方向相同、大小為v0的初速度釋放滑塊,為使滑塊不從車上掉下,v0應(yīng)滿足什么條件?
    物理人氣:590 ℃時(shí)間:2019-10-06 21:43:44
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    (1)設(shè)滑塊的加速度大小為a,則有μmg=ma
    代入數(shù)據(jù)得  a=2m/s2
    方向與平板車運(yùn)動(dòng)速度方向相同.
    (2)設(shè)經(jīng)過t時(shí)間滑塊從平板車上滑出,則有vt?
    1
    2
    at2
    L
    2

    代入數(shù)據(jù)解得  t=1s或4s(舍去)
    滑塊滑出平板車時(shí)的動(dòng)能  Ek
    1
    2
    m(at)2

    代入數(shù)據(jù)得  Ek=4J;
    (3)設(shè)滿足條件初速度的最小和最大值分別為v1、v2,則有:
    v(
    v?v1
    a
    )?
    v2?v12
    2a
    L
    2

    v22?v2
    2a
    ?v(
    v2?v
    a
    )=
    L
    2

    代入數(shù)據(jù)解得v1=1m/s,v2=9m/s.
    則v0應(yīng)滿足的條件為1m/s≤v0≤9m/s.
    答:(1)它在車上滑動(dòng)過程的加速度為2m/s2,方向與平板車運(yùn)動(dòng)速度方向相同.
    (2)滑塊滑出平板車時(shí)的動(dòng)能為4J.
    (3)為使滑塊不從車上掉下,v0應(yīng)滿足1m/s≤v0≤9m/s.
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