Question

如图所示，质量为1 kg的滑块，以5 m/s的水平向右的初速度滑上静止在光滑水平面上的平板小车，最终滑块恰好未滑离小车。已知小车质量为4 kg，小车与滑块之间的动摩擦因数为0.4。求：

①滑块与小车的最终速度。

②整个运动过程中产生的内能。

③小车的长度。

Answer

①1 m/s；②10 J；③2.5 m。

【解析】

试题分析：①设滑块与小车共同速度为v，滑块的质量为m，原来的速度为v0，小车的质量为M。则有：

        ①

解得：        ②

②由能量守恒知：

        ③

③由：Q=μmgL              ④

可解得滑块相对小车滑过的距离为：L=2.5 m，据题意知：

小车的长度为：L=2.5 m。       ⑤

评分标准：①④式各2分，③式3分，②⑤式各1分。

考点：本题考查动量守恒定律、完全非弹性碰撞中能量转化问题。