问一道动量的题!

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/09/28 17:50:31
质量为m的平板车C静止在光滑水平面上,两个质量也为m的物体A,B速度分别以6m/s和3m/s的初速度同时沿同一直线相向滑上小车,假设车足够长,使A,B不相碰。已知A,B与C间的动摩擦都为0.1 在A,B滑上C与C相对静止的过程中。
求:达到最终速度时所经的时间。
B对地的位移。
小车最少多长?

动量守恒,设最终相对静止时的速度为v合,先A运动为正向
m*6-m*3=3m*v合
v合=1m/s

考虑物体A:
则时间为:
t=(v-v合)/a
而阻力只有摩擦力,则由牛顿第二定理
F=f=μmg=ma
则a=μg
代入得:
t=(6-1)/0.1*10=5s

而B动能的减少是摩擦力的做功导致
则:
-μmgSb=1/2mv合^2-1/2mvB^2

-0.1*gS=1/2*(1^2-3^2)
Sb=4m

而系统动能的减少是摩擦力的做功导致
-μmgSb-μmgSa=1/2*3mv合^2-1/2mvB^2-1/2mvA^2

代入得:
-0.1*10*(Sa+Sb)=1/2*(3*1^2-6^2-3^2)
(Sa+Sb)=21m
则板长21m,才不相碰

1、因平板车足够长,所以最终速度就是三个物体共速,所以由动量守恒定理得:
mv1+mv2=(m+m+m)V
代入数值解得V=3m
再对平板车上一速度为6m/s的A小车为研究对象,由动量定理得:
mgμt=mv-mV
代入V,解得t=3s
2、以B为研究对象,由动能定理得:
mgμs=1/2mv^2-1/2mV^2……(1)
以平板车为研究对象,由动能定理得:
mgμL=1/2mV^2-0……(2)
所以,B对地位移为S+L……(3)
由(1)(2)(3)联立得位移为:4.5m
3、设最少L,对小车A由动能定理:
mgμL=1/2mv^2-1/2mV^2
解之得L=12.5m

Ft=

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