如图所示,光滑水平地面上停着一辆平板车,其质量为2m,长为L,车右端A点有一块静止的质量为m的小金属块.金属块与车间有摩擦,以中点C为界,AC段和CB段动摩擦因数不同

发布时间:2020-08-05 13:06:56

如图所示,光滑水平地面上停着一辆平板车,其质量为2m,长为L,车右端A点有一块静止的质量为m的小金属块.金属块与车间有摩擦,以中点C为界,AC段和CB段动摩擦因数不同.现给车施加一个向右的水平恒力F,使车向右运动,同时金属块在车上开始滑动,当金属块滑到中点C时,即撤去这个力.已知撤去力的瞬间,金属块的速度为V0,车的速度为2V0,最后金属块恰停在平板车左端B点,若金属块与AC段间动摩擦因数为μ1,与CB段间动摩擦因数为μ2,求:
(1)金属块恰好停在平板车左端B时它们的共同速度.
(2)μ1/μ2=______.

网友回答

解:(1)撤去力后,根据车和金属块组成的系统的动量守恒,得
?? 2m?2v0+mv0=(2m+m)v

(2)金属块由A到C做匀加速运动的过程中,加速度大小为=μ1g
设金属块由A到达C历时为t1,速度v0=a1t1,
车此刻的速度2 v0=a2t1 ??
则???????a2=2a1??????????
?此过程车与金属块的位移之差等于s===g
得到μ1=
撤去F后到金属块滑到B端的过程中,根据能量守恒得
??? =+-
代入解得
所以
答:
(1)金属块恰好停在平板车左端B时它们的共同速度为.
(2).

解析分析:(1)撤去力后车和金属块组成的系统的动量守恒,由动量守恒定律求出金属块恰好停在平板车左端B时它们的共同速度.
(2)根据牛顿第二定律求出F撤去后金属块,由撤去F的瞬间金属块和平板车的速度关系,求出平板车的加速度,根据位移公式得出μ1与L、v0的关系式.F撤去后根据能量守恒定律得出μ2与L、v0的关系式,再求出.

点评:第2题关键要抓住金属块和车运动的时间相同,末速度与加速度成正比,写出平板车的加速度.金属块与平板车的相对位移与摩擦生热有关,运用能量守恒是常用的思路.
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