- 高一物理小车过桥例题讲解
以下是一高一物理小车过桥例题的讲解:
例题:一个质量为m=2kg的小车,以v0=5m/s的速度在光滑的水平面上做匀速直线运动,某一时刻将质量为m的小物体轻轻放在小车的左端,经过一段时间t=4s小车运动的位移为x=1.6m,此时小物体恰好到达小车的右端。求小物体与小车间的动摩擦因数。
分析:
1. 小车与小物体组成的系统在水平方向上动量守恒,根据动量守恒定律列式求解即可。
2. 物体在运动过程中受到滑动摩擦力作用,根据动能定理列式求解即可。
解:设物体与小车之间的动摩擦因数为μ,取小车运动的方向为正方向。
1. 小车与小物体组成的系统在水平方向上动量守恒,以小车初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:
mv0=(m+M)v
代入数据解得:v=1m/s
2. 在物体放上小车后,经过时间t=4s,小车运动的位移为x=1.6m,此时物体恰好到达小车的右端,取小车运动的方向为正方向,由运动学公式得:
x=v(t-Δt)+(μmg)Δt/M
代入数据解得:μ=0.2
总结:小车过桥问题通常涉及力学和运动学知识,如动量守恒定律、动能定理、运动学公式等。通过分析物体的受力情况和运动过程,可以建立相应的数学模型,从而求解出问题的答案。
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相关例题:
题目:一辆长为L的小车在平直公路上以速度v匀速行驶。小车的顶部有光滑的小孔,小孔上连接一根光滑的轻杆,轻杆的下端固定一个质量为m的小球。小车突然减速,小球从孔中脱出,并恰能沿小车行驶相反的方向从另一端孔射出。小车行驶的距离为d时,小球从孔中脱出并沿小车行驶的方向射出。求小球从孔中脱出到射出小车所用的时间。
讲解:
为了解决这个问题,我们需要用到动量守恒定律和运动学公式。首先,我们假设小车减速前后的速度分别为v1和v2,小球的速度为v3。根据动量守恒定律,我们可以得到方程:
mv = m(v3) + (M + m)v2
其中M是小车的质量。接下来,我们需要求解小车行驶的距离d所用的时间t。根据运动学公式,我们可以得到方程:
d = v2t + (1/2)at^2
其中a是小车的加速度,我们假设其为-a(即小车减速的加速度大小为-a)。
将上述方程联立起来,我们就可以求解出小球从孔中脱出到射出小车所用的时间t。
解这个方程组的过程可能比较复杂,需要用到一些数学技巧。但是一旦解出来,我们就可以得到小球的时间t。
希望这个例题能够帮助你更好地理解高一物理小车过桥的问题。
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