Question

在光滑平面上，有一質(zhì)量的小車，通過(guò)一根幾乎不可伸長(zhǎng)的輕繩與另一質(zhì)量的拖車相連，一質(zhì)量的物體放在拖車的平板上，物體與平板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2．開(kāi)始時(shí)，拖車靜止，繩未拉緊，如圖所示，小車以的速度前進(jìn)，求：

(1)、、以同一速度前進(jìn)時(shí)，其速度的大�。�

(2)物體在拖車平板上移動(dòng)的距離．(取)

Answer 1

答案：略
解析：

解析：(1)繩子剛拉緊時(shí)，作用時(shí)間極短，且水平地面光滑．所以、、組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，即 ．① ． (2)如果誤認(rèn)為繩子“不可伸長(zhǎng)”的繩連接體間，在相互作用時(shí)沒(méi)有動(dòng)能損失，將會(huì)錯(cuò)誤地寫(xiě)出下式： ． 顯然，在上式中沒(méi)有考慮到繩子在繃直過(guò)程中所消耗的動(dòng)能．正確的解法應(yīng)該是：先把和看成一個(gè)系統(tǒng)，由于繩子不可伸長(zhǎng)，所以在繩子拉直的過(guò)程中和作用時(shí)間極短，此時(shí)雖受的摩擦力作用，但可忽略，且在作用后的瞬間，可看成是靜止的，因此動(dòng)量守恒．有 ．② 和作用后，對(duì)于、、組成的系統(tǒng)，由動(dòng)能定理得 ．③ 聯(lián)立①②③式解得L=1/3m． 由此可見(jiàn)，在解繩連接體相互作用的問(wèn)題時(shí)，抓住動(dòng)量守恒、動(dòng)能不守恒這兩個(gè)特點(diǎn)是關(guān)鍵． 點(diǎn)評(píng)：①由于繩連接體作用時(shí)間極短，所以內(nèi)力很大．在這樣的情況下，即使系統(tǒng)受外力作用，一般也認(rèn)為動(dòng)量仍近似守恒．②注意：盡管繩子不可伸長(zhǎng)，但在繩被拉緊時(shí)有機(jī)械能損失．