(2008•湖北模拟)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

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  • 解题思路:金属块由A→C过程中做匀加速运动,根据牛顿第二定律求出加速度,根据运动学基本公式求出在BC段的加速度和AC段加速度的比值,再结合位移关系求出AC段动摩擦因素的表达式;从小金属块滑至车中点C开始到小金属块停在车的左端的过程中动量守恒,求出共同速度,进而求出此过程中动能的损失量,从而求出BC点的动摩擦因素的表达式,进而求出比值关系.

    金属块由A→C过程中做匀加速运动,加速度为:

    a1=[f/m]=

    μ1mg

    m=μ1g

    设金属块由A到达C历时为t1,速度v0=a1t1…①

    小车加速度a2=2a1=2μ1g.

    车此刻的速度:2v0=a2t1…②

    金属块与小车位移之差:s=

    1

    2a2t12-

    1

    2a1t12=

    1

    2(2μ1g−μ1g)(

    v0

    μ1g)2,

    而s=[L/2],

    所以:μ1=

    v02

    gL…③

    从小金属块滑至车中点C开始到小金属块停在车的左端,它与车有共同速度,设为v,此过程中,系统水平方向动量守恒,有

    2m×2v0+mv0=(2m+m)v,

    得v=[5/3]v0

    此过程中系统动能损失为μ2mg

    L

    2=

    1

    2mv02+

    1

    2×2m×(2v0)2−

    1

    2×3m×(

    5

    3v0)2,

    解得:μ2=

    2v02

    3gL…④

    [③/④ ]得:

    μ1

    μ2=

    3

    点评:

    本题考点: 牛顿第二定律;滑动摩擦力;动量守恒定律.

    考点点评: 本题主要考查了牛顿第二定律、运动学基本公式及动量定理的应用,要求同学们能正确分析金属块的受力情况,难度适中.

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