如圖，平板車質(zhì)量2M，車右端A點(diǎn)處放質(zhì)量為M可視為質(zhì)點(diǎn)的小金屬塊．今對(duì)平板車施以水平向右的恒力，使車向右運(yùn)動(dòng)．當(dāng)小金屬塊滑到平板車中點(diǎn)C處時(shí)，立即撤消外力，這時(shí)車速為2V0，小金屬塊速度為V0，最終小金屬塊相對(duì)靜止在車的左端B點(diǎn)．水平面光滑，小金屬塊與車上AC段和BC段的動(dòng)摩擦因數(shù)不同．求：
（1）車與金屬塊的最終速度多大？
（2）金屬塊與車上AC段和BC段的動(dòng)摩擦因數(shù)的比值多大？
分析：（1）撤去F后，金屬塊在平板車的CB段滑動(dòng)的過(guò)程，根據(jù)動(dòng)量守恒和能量守恒解答．
（2）從對(duì)平板車施以水平向右的恒力，撤銷外力后，根據(jù)功能關(guān)系可以分別求得兩個(gè)動(dòng)摩擦因數(shù)．
解答：解（1）撤消外力后系統(tǒng)動(dòng)量守恒，設(shè)車與金屬塊的最終速度為V
Mv0+2×2Mv0=（M+2M）v 
 代入數(shù)據(jù)得：v=
5
3
v0                 
（2）從對(duì)平板車施以水平向右的恒力，使車向右運(yùn)動(dòng)到當(dāng)小金屬塊滑到平板車中點(diǎn)C處過(guò)程中，設(shè)小金屬塊位移為S1由動(dòng)能定理：u1mgS1=
Mv02
2

撤消外力后，由功能關(guān)系：u2mgS2=
Mv02
2
+
2M(2v0)2
2
-
(M+m)v2
2
                          
而S2=
L
2
（L為車長(zhǎng)），2S1-S1=
L
2
                            
得：S1=
L
2
聯(lián)立解得：u1：u2=3：2  
答：（1）車與金屬塊的最終速度為v=
5
3
v0；      
（2）金屬塊與車上AC段和BC段的動(dòng)摩擦因數(shù)的比值是3：2．
點(diǎn)評(píng)：關(guān)鍵要抓住金屬塊和車運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同，末速度與加速度成正比，寫出平板車的加速度．金屬塊與平板車的相對(duì)位移與摩擦生熱有關(guān)，運(yùn)用能量守恒是常用的思路．
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：

如圖所示，足夠長(zhǎng)的小平板車B的質(zhì)量為M，以水平速度υ0向右在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)，與此同時(shí)，質(zhì)量為m的小物體A從車的右端以水平速度υ0沿車的粗糙上表面向左運(yùn)動(dòng)．若物體與車面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則在足夠長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)（　�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，平板車長(zhǎng)為L(zhǎng)=6m，質(zhì)量為M=10kg，上表面光滑并距離水平地面高為h=1.25m，在水平面上向右做直線運(yùn)動(dòng)，A、B是其左右兩個(gè)端點(diǎn)．某時(shí)刻小車速度為v0=7.2m/s，在此時(shí)刻對(duì)平板車施加一個(gè)方向水平向左的恒力F=50N，與此同時(shí)，將一個(gè)質(zhì)量m=1kg為小球輕放在平板車上的P點(diǎn)（小球可視為質(zhì)點(diǎn)，放在P點(diǎn)時(shí)相對(duì)于地面的速度為零），
.
PB
=
L
3
，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，小球脫離平板車落到地面．車與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，其他摩擦均不計(jì)．取g=10m/s2．求：

（1）小球從離開(kāi)平板車開(kāi)始至落到地面所用的時(shí)間；
（2）小球從輕放到平板車開(kāi)始至離開(kāi)平板車所用的時(shí)間；
（3）從小球輕放上平板車到落地瞬間，平板車的位移大�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，光滑水平地面上停著一輛平板車，其質(zhì)量為2m，長(zhǎng)為L(zhǎng)，車右端（A點(diǎn)）有一塊靜止的質(zhì)量為m的小金屬塊．金屬塊與車間有摩擦，以中點(diǎn)C為界，AC段與CB段動(dòng)摩擦因數(shù)不同．現(xiàn)給車施加一個(gè)向右的水平恒力，使車向右運(yùn)動(dòng)，同時(shí)金屬塊在車上開(kāi)始滑動(dòng)，當(dāng)金屬塊滑到中點(diǎn)C時(shí)，即撤去這個(gè)力．已知撤去力的瞬間，金屬塊的速度為v0，車的速度為2v0，最后金屬塊恰停在車的左端（B點(diǎn)）．
求：（1）F的大小為多少？
（2）AC段與CB段動(dòng)摩擦因數(shù)μ1與μ2的比值．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，一質(zhì)量為M=3kg的平板車靜止在光滑的水平地面上，其右側(cè)足夠遠(yuǎn)處有一障礙物A，質(zhì)量為m=2kg的b球用長(zhǎng)L=2m的細(xì)線懸掛于障礙物正上方，一質(zhì)量也為m的滑塊（視為質(zhì)點(diǎn)），以υ0=7m/s的初速度從左端滑上平板車，同時(shí)對(duì)平板車施加一水平向右的、大小為6N的恒力F，當(dāng)滑塊運(yùn)動(dòng)到平板車的最右端時(shí)，二者恰好相對(duì)靜止，此時(shí)撤去恒力F．當(dāng)平板車碰到障礙物A后立即停止運(yùn)動(dòng)，滑塊則水平飛離平板車后立即與b球正碰，并與b粘在一起．已知滑塊與平板車間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3，g取1Om/s2，求：
（1）撤去恒力F前，滑塊、平板車的加速度各為多大，方向如何？
（2）平板車的長(zhǎng)度是多少？
（3）懸掛b球的細(xì)線能承受的最大拉力為50N，通過(guò)計(jì)算說(shuō)明a、b兩球碰后，細(xì)線是否會(huì)斷裂？

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