如圖所示，質量為m的小物塊以水平速度v0滑上原來靜止在光滑水平面上質量為M的小車上，物塊與小車間的動摩擦因數為...

問題詳情：

如圖所示，質量為m的小物塊以水平速度v0滑上原來靜止在光滑水平面上質量為M的小車上，物塊與小車間的動摩擦因數為μ，小車足夠長．求：

（1）小物塊相對小車靜止時的速度；

（2）從小物塊滑上小車到相對小車靜止所經歷的時間；

（3）從小物塊滑上小車到相對小車靜止時，系統產生的熱量和物塊相對小車滑行的距離．

【回答】

考點：  動量守恆定律．

專題：  動量定理應用專題．

分析：  （1）根據動量守恆定律求相對靜止時的速度；

（2）根據動量定理求摩擦力作用的時間；

（3）根據功能關係求物塊相對於小車滑行的距離．

解答：  解：物塊滑上小車後，受到向後的摩擦力而做減速運動，小車受到向前的摩擦力而做加速運動，因小車足夠長，

最終物塊與小車相對靜止，如圖8所示．由於“光滑水平面”，系統所受合外力為零，故滿足動量守恆定律．

（1）物塊與小車組成的系統動量守恆，以向右為正方向，由動量守恆定律得：mv0=（ M+m ）v共，

解得：v共=；

（2）對物塊，由動量定理得：﹣μmgt=mv共﹣mv0，

解得：t=；

（3）由功能關係，物塊與小車之間一對滑動摩擦力做功之和（摩擦力乘以相對位移）等於系統機械能的增量，

由能量守恆定律得：﹣μmgl=（M+m）v共2﹣mv02，

解得：l=；

由能量守恆定律得：Q=mv02﹣（M+m）v共2，

解得：Q=；

答：（1）小物塊相對小車靜止時的速度；

（2）從小物塊滑上小車到相對小車靜止所經歷的時間為；

（3）從小物塊滑上小車到相對小車靜止時，系統產生的熱量為，物塊相對小車滑行的距離為．

點評：  注意動量守恆的條件是如果一個系統不受外力或所受外力的向量和為零，那麼這個系統的總動量保持不變．靈活運用動量關係解題比牛頓運動定律來得簡單方便．

知識點：實驗：驗*動量守恆定律

題型：計算題