問題詳情:
如圖所示,在水平長直軌道上,有一長度L=8m的平板車在外力控制下始終保持以v=5m/s的速度向右做勻速直線運動.某時刻將一質量m=2kg的小滑塊放到車面的中點,滑塊與車面間的動摩擦因數μ=0.2,取g=10m/s2.
(1)若滑塊的初速度爲零,求它在車上滑動過程的加速度;
(2)在(1)的情況下,求滑塊滑出平板車時的動能;
(3)若以與車運動方向相同、大小爲v0的初速度釋放滑塊,爲使滑塊不從車上掉下,v0應滿足什麼條件?
【回答】
解:(1)設滑塊的加速度大小爲a,則有
代入數據得 (1分)
方向與平板車運動速度方向相同 (1分)
(2)設經過t時間滑塊從平板車上滑出,則有
(1分)
代入數據解得 t=1s或4s(捨去) (1分)
滑塊滑出平板車時的動能
代入數據得 Ek=4J (1分)
(3)設滿足條件初速度的最小和最大值分別爲vv2,則有
(1分)
(1分)
代入數據解得 v1=1m/s,v2=9m/s (1分)
則v0應滿足條件爲
知識點:專題四 功和能
題型:計算題