
(1)第二次小物块开始滑下的高度H;
(2)小物块第二次滑下后,平板小车的最大速度是多少?
(1)第二次小物块开始滑下的高度H;
(2)小物块第二次滑下后,平板小车的最大速度是多少?
(1)2h (2)
解析:(1)小物块第一次从h高处滑下,以初速度v0=滑上平板小车,设小车长为L,物块与小车表面间的摩擦力为Ff,小物块停在O点时它和小车有共同速度,设为v.有mv0=(m+3m)v,
mv02-
(m+3m)v2=
FfL,小车第二次从高H处滑下,以初速度v0′=
滑上小车,与右挡板相撞后停止于O点,相对小车滑动总路程为
L,设共同速度为v′,则有mv0′=(m+3m)v′,
mv0′2-
(m+3m)v′2=
FfL
解得H=2h.
(2)小物块滑上小车后,滑动摩擦力使小车做匀加速运动,物块做匀减速运动.直到物块达到右侧挡板前,此刻,物块的速度仍大于车速度,相撞后,车速要大于物块的速度,此后车做减速运动.直到物块速度与车速相同,等于v′,因此物块与板相碰后瞬间的车速为最大,设为v2,物块的速度设为v1,讨论物块与右挡板相撞后直到二者有共同速度的过程中,有mv1+3mv2=(m+3m)v′,
mv12+
×3mv22-
(m+3m)v′2=
FfL
解得小车的最大速度v2=(v2=
舍去).