如图所示,在水平长直轨道上,有一长度L=8m的平板车在外力控制下始终保持以v=5m/s的速度向右做匀速直线运动...

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如图所示,在水平长直轨道上,有一长度L=8m的平板车在外力控制下始终保持以v=5m/s的速度向右做匀速直线运动.某时刻将一质量m=2kg的小滑块放到车面的中点,滑块与车面间的动摩擦因数μ=0.2,取g=10m/s2.

(1)若滑块的初速度为零,求它在车上滑动过程的加速度;

(2)在(1)的情况下,求滑块滑出平板车时的动能;

(3)若以与车运动方向相同、大小为v0的初速度释放滑块,为使滑块不从车上掉下,v0应满足什么条件?

如图所示,在水平长直轨道上,有一长度L=8m的平板车在外力控制下始终保持以v=5m/s的速度向右做匀速直线运动...

【回答】

解:(1)设滑块的加速度大小为a,则有

       如图所示,在水平长直轨道上,有一长度L=8m的平板车在外力控制下始终保持以v=5m/s的速度向右做匀速直线运动... 第2张

代入数据得  如图所示,在水平长直轨道上,有一长度L=8m的平板车在外力控制下始终保持以v=5m/s的速度向右做匀速直线运动... 第3张                                                                   (1分)

方向与平板车运动速度方向相同                                                        (1分)

(2)设经过t时间滑块从平板车上滑出,则有

如图所示,在水平长直轨道上,有一长度L=8m的平板车在外力控制下始终保持以v=5m/s的速度向右做匀速直线运动... 第4张                                                                                  (1分)

       代入数据解得  t=1s或4s(舍去)                                                   (1分)

       滑块滑出平板车时的动能  如图所示,在水平长直轨道上,有一长度L=8m的平板车在外力控制下始终保持以v=5m/s的速度向右做匀速直线运动... 第5张

       代入数据得  Ek=4J                                                                           (1分)

       (3)设满足条件初速度的最小和最大值分别为vv2,则有

       如图所示,在水平长直轨道上,有一长度L=8m的平板车在外力控制下始终保持以v=5m/s的速度向右做匀速直线运动... 第6张                                                                     (1分)

如图所示,在水平长直轨道上,有一长度L=8m的平板车在外力控制下始终保持以v=5m/s的速度向右做匀速直线运动... 第7张                                                                    (1分)

代入数据解得  v1=1m/s,v2=9m/s                                                     (1分)

v0应满足条件为  如图所示,在水平长直轨道上,有一长度L=8m的平板车在外力控制下始终保持以v=5m/s的速度向右做匀速直线运动... 第8张   

知识点:专题四 功和能

题型:计算

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