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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,车上右端(A点)有...

manfen5.com 满分网如图所示,光滑水平地面上停着一辆平板车,其质量为2m,长为L,车上右端(A点)有一块静止的质量为m的小金属块.金属块与平板车的上表面之间存在摩擦,以上表面的中点C为分界点,已知金属块与AC段间的动摩擦因数为μ,与CB段的动摩擦因数为未知.现给车一个向右的水平恒力F=5μmg,使车向右运动,同时金属块在车上也开始滑动,当金属块滑到中点C时,立即撤去这个水平恒力F,最后金属块恰好停在车的左端(B点).已知重力加速度为g,求:
(1)撤去力F的瞬间,金属块的速度v1、车的速度v2分别为多少?
(2)金属块与CB段的动摩擦因数μ′.
(1)撤去F前,根据牛顿第二定律和运动学公式求解 (2)撤去F后,金属块在平板车的CB段滑动的过程,根据动量守恒和能量守解答 【解析】 (1)撤去F前,根据牛顿第二定律,有: 金属块:μmg=ma1 平板车:5μmg-μmg=2ma2 从给车一个向右的水平恒力到刚撤去该力的过程,平板车与金属块发生的位移满足关系:s2-s1=L 即: 解得: 所以: (2)撤去F后,金属块在平板车的CB段滑动的过程,设最终的共同速度为v3, 根据动量守恒,有:mv1+2mv2=3mv3 该过程系统机械能损失等于摩擦生热,有: 解得: 答:(1)撤去力F的瞬间,金属块的速度v1、车的速度v2分别为, (2)金属块与CB段的动摩擦因数.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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