质量m=2kg的平板车左端放有质量M=3kg的小滑块,滑块与平板车之间的摩擦系数μ=0.4,开始时,平板车和滑块

2025-06-22 20:07:18
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回答1:

(1)设第一次碰墙壁后,平板车向左移动s,末速度变为0,由于系统总动量向右,平板车速度为零时,滑块还在向右滑行,由动能定理:
-μMgs=0-

1
2
mv02
s=
mv02
2μMg
  ①
代入数据得:s=
22
2×0.4×3×10
=
1
3
m=0.33m
(2)设与墙相撞前平板车已经和滑块取得共同速度v1,规定向右为正方向,据动量守恒得:
Mv0-mv0=(M+m)v1    ②
由于撞墙前平板车与滑块均做匀变速直线运动,那么平板车由速度为零向右加速到v1,前进的距离s1,由动能定理得:
1
2
mv12-0=μMgs1 
代入数据得:v1=0.4m/s,
s1=
1
75
m<
1
3
m  
充分说明平板车还未与墙相撞,就与滑块取得共同速度,所以,平板车第二次与墙碰撞前瞬间的速度
v=v1=0.4m/s
答:(1)平板车第一次与墙壁碰撞后向左运动的最大距离为0.33m;
(2)平板车第二次与墙壁碰撞前瞬间的速度v为0.4m/s.