Question

【題目】如圖所示，質(zhì)量m=2kg的平板車(chē)靜止在光滑水平面上．質(zhì)量M=3kg的小滑塊以v0=2m/s的水平速度滑上平板車(chē)，滑塊與平板車(chē)之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4．平板車(chē)足夠長(zhǎng)，以至滑塊不會(huì)從平板車(chē)上掉下．取g=10m/s2 ． 求

（1）平板車(chē)與滑塊共同運(yùn)動(dòng)的速度；
（2）此過(guò)程中產(chǎn)生的熱量；
（3）滑塊在平板車(chē)上運(yùn)動(dòng)的距離．

Answer 1

【答案】
（1）解：以小滑塊和平板車(chē)組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，因系統(tǒng)所受的合力為零，所以系統(tǒng)動(dòng)量守恒，規(guī)定向右的方向?yàn)檎�方向，由�?dòng)量守恒定律得：

Mv0=（M+m）v

解得 v=1.2m/s

答：平板車(chē)與滑塊共同運(yùn)動(dòng)的速度是1.2m/s；

（2）解：根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律得：

此過(guò)程中產(chǎn)生的熱量

解得 Q=2.4J

答：此過(guò)程中產(chǎn)生的熱量是2.4J；

（3）解：設(shè)滑塊在平板車(chē)上運(yùn)動(dòng)的距離為L(zhǎng)，則 Q=μmgL

解得 L=0.2m

答：滑塊在平板車(chē)上運(yùn)動(dòng)的距離是0.2m．

【解析】（1）以小滑塊與平板車(chē)組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，因?yàn)樵谒�平面光滑，系統(tǒng)的合外力為零，所以系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒定律定律求解系統(tǒng)的共同速度；（2）根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律求產(chǎn)生的熱量；（3）根據(jù)系統(tǒng)克服摩擦力做功等于產(chǎn)生熱量，求解滑塊在平板車(chē)上運(yùn)動(dòng)的距離．