(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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