Question

18．如圖所示，長(zhǎng)L=1m的小車(chē)靜止在光滑的水平面上，一滑塊以v₀=3m/s的水平
速度從小車(chē)左端滑入并從小車(chē)右端滑出，小車(chē)和滑塊的質(zhì)量均為1kg，已知滑塊與小車(chē)間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2．（g=10m/s²）求：
①滑塊離開(kāi)小車(chē)時(shí)，滑塊和小車(chē)的速度分別為多少？
②此過(guò)程中，小車(chē)受到合外力的沖量？

Answer 1

分析 ①取水平向右為正方向，對(duì)滑塊滑離小車(chē)的過(guò)程，根據(jù)動(dòng)量守恒定律及量守恒定律列式即可求解；
②對(duì)小車(chē)依動(dòng)量定理列式求解．

解答 解：①取水平向右為正方向．設(shè)滑離時(shí)，滑塊和小車(chē)的速度分別為v₁，v₂，全程，由動(dòng)量守恒定律有：
mv₀=mv₁+mv₂
依能量守恒定律有：$μmgL=\frac{1}{2}m{{v}_{0}}^{2}-\frac{1}{2}m{{v}_{1}}^{2}-\frac{1}{2}m{{v}_{2}}^{2}$
滑離：v₁＞v₂
解得：v₁=2m/s   v₂=1m/s
②對(duì)小車(chē)依動(dòng)量定理有：I=mv₂-0
得：I=1Ns，方向水平向右
答：①滑塊離開(kāi)小車(chē)時(shí)，滑塊和小車(chē)的速度分別為2m/s和1m/s；
②此過(guò)程中，小車(chē)受到合外力的沖量大小為1Ns，方向水平向右．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了動(dòng)量守恒定律及量守恒定律的直接應(yīng)用，知道當(dāng)一個(gè)系統(tǒng)不受外力或所受外力的矢量和為零，那么這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變．