解题思路:(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
(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=[1/2]L
即:[1/2a2t2−
1
2a1t2=
L
2]
解得:t=
L
μg
所以:v1=a1t=
μgL
v2=a2t=2
μgL
(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:
μ′mg•
L
2=
1
2m
v21+
1
2•2m
v22−
1
2•3m
v23
解得:μ′=
2
3μ
答:(1)撤去力F的瞬间,金属块的速度v1、车的速度v2分别为
μgL,2
点评:
本题考点: 动量守恒定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系;牛顿第二定律;能量守恒定律.
考点点评: 本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.