如图所示,一质量m1=0.45kg的平顶小车静止在光滑的水平轨道上.车顶右端放一质量m2=0.4kg的小物体,...
问题详情:
如图所示,一质量m1=0.45kg的平顶小车静止在光滑的水平轨道上.车顶右端放一质量m2=0.4kg的小物体,小物体可视为质点.现有一质量m0=0.05kg的子*以水平速度v0=100m/s*中小车左端,并留在车中,已知子*与车相互作用时间极短,小物体与车间的动摩擦因数为μ=0.5,最终小物体以5m/s的速度离开小车.g取10m/s2.求:
①子*从*入小车到相对小车静止的过程中对小车的冲量大小.
②小车的长度.
【回答】
考点:动量守恒定律.
专题:动量定理应用专题.
分析:①子*与小车组成的系统动量守恒,由动量守恒定律与动量定理可以求出冲量;
②系统动量守恒,由动量守恒定律与能量守恒定律可以求出小车的长度.
解答: 解:①子*进入小车的过程中,子*与小车组成的系统动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得:
m0v0=(m0+m1)v1,
代入数据解得:v1=10m/s,
对小车,由动量定理有:I=m1v1=0.45×10=4.5N•s;
②三物体组成的系统动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律有:
(m0+m1)v1=(m0+m1)v2+m2v,
设小车长为L,由能量守恒有:
μm2gL=(m0+m1)v12﹣(m0+m1)v22﹣m2v2,
代入数据解得:L=5.5m;
答:①子*从*入小车到相对小车静止的过程中对小车的冲量大小为4.5N•s.
②小车的长度为5.5m.
点评:本题考查了求冲量、小车长度,分析清楚运动过程,应用动量守恒定律、动量定理、能量守恒定律即可正确解题.
知识点:实验:验*动量守恒定律
题型:计算题
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