题目

如图所示，质量为M=4kg的木反静止置于足够大的光滑水平地面上。板的最左端停放着质量为m=1kg的电动小车（可视为质点），车与木板上的固定挡板相距L=5m。车由静止开始由电动机带动从木板左端向右做匀加速运动，已知小车与木板间的静摩擦力为2N，经过一段时间后小车与挡板相碰，碰撞时间极短且碰后电动机车的电源切断，车轮只滑不滚。若车轮与木板间的滑动摩擦因数为μ=0.4，最终车距挡板的距离为2m。问：（1）小车从开始运动经多长时间与挡板相碰（2）碰撞过程中损失的机械能为多少 答案：解（18分）（1）由牛顿第二定律，对小车：f=ma1…………………………2分 对木板：f=Ma2…………………………2分 由运动学知识：…………………………2分 解得：t=2s……………………………………………………2分（2）小车与挡板碰前时刻：小车速度υ1=a1t=4m/s……………1分木板速度υ2=a2t=1m/s……………1分由动量守恒可知：最终M、m均静止碰后的过程中系统发热：Q=μmg・S相对…………………………2分由能量守恒：+ΔE损…………………………4分解得：ΔE损=2J.……………………………………………………2分

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