1.如图所示,一平板小车静止在光滑的水平面上,质量均为m的物体A、B分别以2v和v的初速度、沿同一直线同时从小车两端相向水平滑上小车.设两物体与小车间的动摩擦因数均为,小车质量也为m,最终物体A、B都停在小车上(若A、B相碰,碰后一定粘在一起).求:(1)最终小车的速度大小是多少,方向怎样
(2)要想使物体A、B不相碰,平板车的长度至少为多长
(3)从物体A、B开始滑上平板小车,到两者均相对小车静止,小车位移大小的取值范围是多少
解:(1)对整体由动量守恒定律得,则,方向向右.(2)由功能关系得,则(3)①物体A、B未相碰撞,B停止时,A继续运动,此时小车开始运动.对小车应用动能定理得,则②物体B速度为零时正好与A相撞,碰后小车开始加速,最终达到共同速度.对小车应用动能定理得,则所以小车位移大小的取值范围是2.如图所示,P是固定的竖直挡板,A是置于光滑平面上的平板小车(小车表面略低于挡板下端),B是放在小车最左端表面上的一个可视为质点的小物块.开始时,物块随小车一起以相同的水平速度v向左运动,接着物块与挡板发生了第一次碰撞,碰后物块相对于车静止时的位置离小车最左端的距离等于车长的3/4,此后物块又与挡板发生了多次碰撞,最后物块恰好未从小车上滑落.若物块与小车表面间的动摩擦因数是个定值,物块与挡板发生碰撞时无机械能损失且碰撞时间极短,试确定小车与物块的质量关系.解:设小车、物块的质量分别为M和m,车长为L,物块与小车间的动摩擦因数为,初速度为.第一次碰后由于无机械能损失,因此物块的速度方向变为向右,大小仍为,此后它与小车相互作用,两者速度相等为v时(由题意知,此速度方向必向左,即必有M>m),该次相对车的最大位移为l,对物块、小车系统由动量守恒定律有,由能量守恒定律有
多次碰撞后,物块恰未从小车的上表面滑落,表明最后当物块运动到小车最右端时两者刚好同时停止运动(或者速度同时趋