如圖所示,平板車(chē)AB質(zhì)量為m,長(zhǎng)為l,C為車(chē)面A、B的中點(diǎn).車(chē)右端有一可視為質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量為2m的滑塊,整個(gè)裝置靜止在光滑水平面上.現(xiàn)在給車(chē)施加一個(gè)向右的水平外力F,使車(chē)向右運(yùn)動(dòng),同時(shí)滑塊相對(duì)于車(chē)滑動(dòng),當(dāng)滑塊滑至C點(diǎn)時(shí)撤去外力,此時(shí)滑塊的速度為v,車(chē)的速度為2v,最后滑塊恰好停在車(chē)的左端B點(diǎn)與車(chē)一起向右運(yùn)動(dòng).滑塊與車(chē)面AC段、CB段間的動(dòng)摩擦因數(shù)是不同的,設(shè)分別為μ1、μ2.求:
(1)外力F和μ1的大�。�
(2)μ2的大�。�

【答案】分析:(1)分別對(duì)滑塊和小車(chē)運(yùn)用動(dòng)能定理和動(dòng)量定理,列出表達(dá)式求出拉力F和μ1的大�。�
(2)對(duì)滑塊和小車(chē)組成的系統(tǒng)運(yùn)用動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律,求出μ2的大�。�
解答:
解:(1)滑塊和小車(chē)是有著相互作用的系統(tǒng),小車(chē)先受到外力F的作用,從作用外力F到撤去外力F的過(guò)程中分別對(duì)滑塊和小車(chē)由動(dòng)能定理和動(dòng)量定理有
對(duì)滑塊:2mgμ1s=×2m    ①
2mgμ1t=2mv0
對(duì)小車(chē):(F-2mgμ1)(s+l)=m(2v2
(F-2mgμ1)t=2mv0
聯(lián)立①、②、③、④得F=   μ1=
故外力F的大小為F=,μ1的大小為
(2)撤去外力后滑塊繼續(xù)加速運(yùn)動(dòng),小車(chē)減速運(yùn)動(dòng)直到兩者達(dá)到共同速度,此時(shí)滑塊剛好停止小車(chē)的最左端,該過(guò)程中對(duì)滑塊和小車(chē)分別由動(dòng)量守恒定律和能量守恒有:
2mv+2mv=3mv     ⑤
   ⑥
聯(lián)立⑤⑥得,
故μ2的大小為
點(diǎn)評(píng):本題綜合運(yùn)用了動(dòng)能定理、動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒定律以及能量守恒定律,屬于較難題.運(yùn)用這些規(guī)律解題時(shí)一定要合適地選擇研究的過(guò)程.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2008?綿陽(yáng)模擬)如圖所示,平板車(chē)AB質(zhì)量為m,長(zhǎng)為l,C為車(chē)面A、B的中點(diǎn).車(chē)右端有一可視為質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量為2m的滑塊,整個(gè)裝置靜止在光滑水平面上.現(xiàn)在給車(chē)施加一個(gè)向右的水平外力F,使車(chē)向右運(yùn)動(dòng),同時(shí)滑塊相對(duì)于車(chē)滑動(dòng),當(dāng)滑塊滑至C點(diǎn)時(shí)撤去外力,此時(shí)滑塊的速度為v0,車(chē)的速度為2v0,最后滑塊恰好停在車(chē)的左端B點(diǎn)與車(chē)一起向右運(yùn)動(dòng).滑塊與車(chē)面AC段、CB段間的動(dòng)摩擦因數(shù)是不同的,設(shè)分別為μ1、μ2.求:
(1)外力F和μ1的大��;
(2)μ2的大小.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,平板車(chē)質(zhì)量為m,長(zhǎng)為L(zhǎng),車(chē)右端(A點(diǎn))有一個(gè)質(zhì)量為M=2m的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn)).平板車(chē)靜止于光滑水平面上,小車(chē)右方足夠遠(yuǎn)處固定著一豎直擋板,小滑塊與車(chē)面間有摩擦,并且在AC段、CB段動(dòng)摩擦因數(shù)不同,分別為μ1、μ2,C為AB的中點(diǎn).現(xiàn)給車(chē)施加一個(gè)水平向右的恒力,使車(chē)向右運(yùn)動(dòng),同時(shí)小物塊相對(duì)于小車(chē)滑動(dòng),當(dāng)小滑塊滑至C點(diǎn)時(shí),立即撤去這個(gè)力.已知撤去這個(gè)力的瞬間小滑塊的速度為v0,車(chē)的速度為2v0,之后小滑塊恰好停在車(chē)的左端(B點(diǎn))與車(chē)共同向前運(yùn)動(dòng),并與擋板發(fā)生無(wú)機(jī)械能損失的碰撞.試求:
(1)μ1和μ2的比值.
(2)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明,平板車(chē)與擋板碰撞后,是否還能再次向右運(yùn)動(dòng).
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,平板車(chē)AB質(zhì)量為m,長(zhǎng)為l,C為車(chē)面A、B的中點(diǎn).車(chē)右端有一可視為質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量為2m的滑塊,整個(gè)裝置靜止在光滑水平面上.現(xiàn)在給車(chē)施加一個(gè)向右的水平外力F,使車(chē)向右運(yùn)動(dòng),同時(shí)滑塊相對(duì)于車(chē)滑動(dòng),當(dāng)滑塊滑至C點(diǎn)時(shí)撤去外力,此時(shí)滑塊的速度為v0,車(chē)的速度為2v0,最后滑塊恰好停在車(chē)的左端B點(diǎn)與車(chē)一起向右運(yùn)動(dòng).滑塊與車(chē)面AC段、CB段間的動(dòng)摩擦因數(shù)是不同的,設(shè)分別為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 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,平板車(chē)質(zhì)量為m,長(zhǎng)為L(zhǎng),車(chē)右端(A點(diǎn))有一個(gè)質(zhì)量為M=2m的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn)).平板車(chē)靜止于光滑水平面上,小車(chē)右方足夠遠(yuǎn)處固定著一豎直擋板,小滑塊與車(chē)面間有摩擦,并且在AC段、CB段動(dòng)摩擦因數(shù)不同,分別為μ1、μ2,C為AB的中點(diǎn).現(xiàn)給車(chē)施加一個(gè)水平向右的恒力,使車(chē)向右運(yùn)動(dòng),同時(shí)小物塊相對(duì)于小車(chē)滑動(dòng),當(dāng)小滑塊滑至C點(diǎn)時(shí),立即撤去這個(gè)力.已知撤去這個(gè)力的瞬間小滑塊的速度為v0,車(chē)的速度為2v0,之后小滑塊恰好停在車(chē)的左端(B點(diǎn))與車(chē)共同向前運(yùn)動(dòng),并與擋板發(fā)生無(wú)機(jī)械能損失的碰撞.試求:
(1)μ1和μ2的比值.
(2)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明,平板車(chē)與擋板碰撞后,是否還能再次向右運(yùn)動(dòng).

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