解析: 系统动量守恒的条件为所受合外力为零。即电场力与重力平衡在水平面上沿一条直线放两个完全相同的小物体A和B,它们相距s,在B右侧距B物体2s处有一深坑,如图所示。现对A物体施以瞬间冲量,使物体A沿A、B连线以速度v0向B运动。为使两物体能发生碰撞且碰撞之后又不会落入右側深坑中,物体A、B与水平面间的动摩擦因数应满足什么条件。设两物体碰撞时间很短,碰后不再分离。
解:设A、B的质量均为m,与地面间的动摩擦因数为μ,
若要使能够碰到,则要求:mv02>μmgs
设A与B碰前的速度为v1,碰后的速度为v2,
由动能定理得:-μmgs=mv12-mv02
由动量守恒定律得:mv1=(m+m)v2
为使A、B一起不落入深坑中,则要求:2mv22≤μ2mg2s
故物体A、B与水平面间的动摩擦因数应满足:
12. C.(2)(模块3-5试题)如图所示,平板车B的质量为3.0kg,以4.0m/s的速度在光滑水平面上向右运动.质量为1.0kg 的物体A被轻放到车的右端,设物体与车上表面间的动摩擦因数为0.25.求:
①如果平板车足够长,那么平板车最终速度多大?物体
在车上滑动的时间是多少?
②要使物体不从车上掉下,车至少要有多长?
解:(2)①设物体与车相对静止时的速度为v,物体运动的加速度为a,在车上滑动的时间是t,则
(1分)
(1分)
代入数据解得 v=3.0m/s (1分)
t=1.2s (1分)
②设物体相对于车滑动的距离为s
由能量守恒得 (1分)
代入数据得 s=2.4m (1分)
5.将质量为M=3m的木块固定在光滑水平面上,一颗质量为m的子弹以速度v0沿水平方向射入木块,子弹射穿木块时的速度为v0/3;现将同样的木块放在光滑的水平面上,相同的子弹仍以速度v0沿水平方向射入木块,则子弹 ( A )
A.不能射穿木块,子弹和木块以相同的速度做匀速运动