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如图所示,平板车AB质量为m,长为l,C为车面A、B的中点.车右端有一可视为质点、质量为2m的滑块,整个装置静止在光滑水平面上.现在给车施加一个向右的水平外力F,使车向右运动,同时滑块相对于车滑动,当滑块滑至C点时撤去外力,此时滑块的速度为v,车的速度为2v,最后滑块恰好停在车的左端B点与车一起向右运动.滑块与车面AC段、CB段间的动摩擦因数是不同的,设分别为μ1、μ2.求:
(1)外力F和μ1的大小;
(2)μ2的大小.

【答案】分析:(1)分别对滑块和小车运用动能定理和动量定理,列出表达式求出拉力F和μ1的大小.
(2)对滑块和小车组成的系统运用动量守恒定律和能量守恒定律,求出μ2的大小.
解答:
解:(1)滑块和小车是有着相互作用的系统,小车先受到外力F的作用,从作用外力F到撤去外力F的过程中分别对滑块和小车由动能定理和动量定理有
对滑块:2mgμ1s=×2m    ①
2mgμ1t=2mv0
对小车:(F-2mgμ1)(s+l)=m(2v2
(F-2mgμ1)t=2mv0
联立①、②、③、④得F=   μ1=
故外力F的大小为F=,μ1的大小为
(2)撤去外力后滑块继续加速运动,小车减速运动直到两者达到共同速度,此时滑块刚好停止小车的最左端,该过程中对滑块和小车分别由动量守恒定律和能量守恒有:
2mv+2mv=3mv     ⑤
   ⑥
联立⑤⑥得,
故μ2的大小为
点评:本题综合运用了动能定理、动量定理、动量守恒定律以及能量守恒定律,属于较难题.运用这些规律解题时一定要合适地选择研究的过程.
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(2008?绵阳模拟)如图所示,平板车AB质量为m,长为l,C为车面A、B的中点.车右端有一可视为质点、质量为2m的滑块,整个装置静止在光滑水平面上.现在给车施加一个向右的水平外力F,使车向右运动,同时滑块相对于车滑动,当滑块滑至C点时撤去外力,此时滑块的速度为v0,车的速度为2v0,最后滑块恰好停在车的左端B点与车一起向右运动.滑块与车面AC段、CB段间的动摩擦因数是不同的,设分别为μ1、μ2.求:
(1)外力F和μ1的大小;
(2)μ2的大小.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,平板车质量为m,长为L,车右端(A点)有一个质量为M=2m的小滑块(可视为质点).平板车静止于光滑水平面上,小车右方足够远处固定着一竖直挡板,小滑块与车面间有摩擦,并且在AC段、CB段动摩擦因数不同,分别为μ1、μ2,C为AB的中点.现给车施加一个水平向右的恒力,使车向右运动,同时小物块相对于小车滑动,当小滑块滑至C点时,立即撤去这个力.已知撤去这个力的瞬间小滑块的速度为v0,车的速度为2v0,之后小滑块恰好停在车的左端(B点)与车共同向前运动,并与挡板发生无机械能损失的碰撞.试求:
(1)μ1和μ2的比值.
(2)通过计算说明,平板车与挡板碰撞后,是否还能再次向右运动.
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科目:高中物理 来源: 题型:

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(1)外力F和μ1的大小;

(2)μ2的大小.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,平板车质量为m,长为L,车右端(A点)有一个质量为M=2m的小滑块(可视为质点).平板车静止于光滑水平面上,小车右方足够远处固定着一竖直挡板,小滑块与车面间有摩擦,并且在AC段、CB段动摩擦因数不同,分别为μ1、μ2,C为AB的中点.现给车施加一个水平向右的恒力,使车向右运动,同时小物块相对于小车滑动,当小滑块滑至C点时,立即撤去这个力.已知撤去这个力的瞬间小滑块的速度为v0,车的速度为2v0,之后小滑块恰好停在车的左端(B点)与车共同向前运动,并与挡板发生无机械能损失的碰撞.试求:
(1)μ1和μ2的比值.
(2)通过计算说明,平板车与挡板碰撞后,是否还能再次向右运动.

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