[题目]在光滑的水平面上.有一质量M＝2kg的平板车.其右端固定一挡板.挡板上固定一根轻质弹簧.在平板车左端P处有一可以视为质点的小滑块.其质量m＝2kg.平板车表面上Q处的左侧粗糙.右侧光滑.且PQ间的距离L＝2m.如图所示.某时刻平板车以速度v1＝1m/s向左滑行.同时小滑块以速度v2＝5m/s向右滑行.一段时间后.小滑块与平板车达到相对静止.� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】在光滑的水平面上，有一质量M＝2kg的平板车，其右端固定一挡板，挡板上固定一根轻质弹簧，在平板车左端P处有一可以视为质点的小滑块，其质量m＝2kg。平板车表面上Q处的左侧粗糙，右侧光滑，且PQ间的距离L＝2m，如图所示。某时刻平板车以速度v1＝1m/s向左滑行，同时小滑块以速度v2＝5m/s向右滑行。一段时间后，小滑块与平板车达到相对静止，此时小滑块与Q点相距。（g取10m/s2）

（1）求当二者处于相对静止时的速度大小和方向；

（2）求小滑块与平板车的粗糙面之间的动摩擦因数。

【答案】（1）；方向沿水平方向向右；（2）（ⅰ）；（ⅱ）

【解析】

根据“在光滑的水平面上”、“小滑块与平板车达到相对静止，此时小滑块与Q点相距”可知，本题考查动量守恒定律和能量守恒定律，根据系统动量守恒和能量守恒，分别列方程求解即可。注意小滑块最终与Q点相距可能有越过Q点，和没有越过Q点两种情况。

（1）由于小滑块与平板车组成的整个系统动量守恒，设共同速度为v，取向右为正方向，故

①

得到v=2m/s 方向沿水平方向向右

（2）本题有两种可能：

（ⅰ）如果小滑块尚未越过Q点就与平板车达到相对静止，则根据能量守恒定律有

②

联立①②解得

（ⅱ）如果小滑块越过Q点与弹簧相互作用后，再返回与平板车达到相对静止，有

③

联立①③解得

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④滑动变阻器R1（0~10Ω）

⑤电阻箱R2（0~1000Ω）

⑥开关一个，理想导线若干

（1）为测量表头G的量程，该同学设计了如图甲所示电路。图中电源即电池E. 闭合开关，调节滑动变阻器R1滑片至中间位置附近某处，并将电阻箱阻值调到40Ω时，表头恰好满偏，此时电压表V的示数为1.5V；将电阻箱阻值调到115Ω，微调滑动变阻器R1滑片位置，使电压表V示数仍为1.5V，发现此时表头G的指针指在如图乙所示位置，由以上数据可得表头G的内阻Rg=______Ω，表头G的量程Ig=_____mA．

（2）该同学接着用上述器材测量该电池E的电动势和内阻，测量电路如图丙所示，电阻箱R2的阻值始终调节为1000Ω：图丁为测出多组数据后得到的图线（U为电压表V的示数，I为表头G的示数），则根据电路图及图线可以得到被测电池的电动势E=______V，内阻r=______.（结果均保留两位有效数字）

（3）该同学用所提供器材中的电池E、表头G及滑动变阻器制作成了一个欧姆表，利用以上（1）、（2）问所测定的数据，可知表头正中央刻度为____.

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