如圖，平板車質量2M，車右端A點處放質量為M可視為質點的小金屬塊．今對平板車施以水平向右的恒力，使車向右運動．當小金屬塊滑到平板車中點C處時，立即撤消外力，這時車速為2V0，小金屬塊速度為V0，最終小金屬塊相對靜止在車的左端B點．水平面光滑，小金屬塊與車上AC段和BC段的動摩擦因數(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段滑動的過程，根據(jù)動量守恒和能量守恒解答．
（2）從對平板車施以水平向右的恒力，撤銷外力后，根據(jù)功能關系可以分別求得兩個動摩擦因數(shù)．
解答：解（1）撤消外力后系統(tǒng)動量守恒，設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）從對平板車施以水平向右的恒力，使車向右運動到當小金屬塊滑到平板車中點C處過程中，設小金屬塊位移為S1由動能定理：u1mgS1=
Mv02
2

撤消外力后，由功能關系：u2mgS2=
Mv02
2
+
2M(2v0)2
2
-
(M+m)v2
2
                          
而S2=
L
2
（L為車長），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段的動摩擦因數(shù)的比值是3：2．
點評：關鍵要抓住金屬塊和車運動的時間相同，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位移與摩擦生熱有關，運用能量守恒是常用的思路．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，足夠長的小平板車B的質量為M，以水平速度υ0向右在光滑水平面上運動，與此同時，質量為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動．若物體與車面之間的動摩擦因數(shù)為μ，則在足夠長的時間內（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，平板車長為L=6m，質量為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動，A、B是其左右兩個端點．某時刻小車速度為v0=7.2m/s，在此時刻對平板車施加一個方向水平向左的恒力F=50N，與此同時，將一個質量m=1kg為小球輕放在平板車上的P點（小球可視為質點，放在P點時相對于地面的速度為零），
.
PB
=
L
3
，經(jīng)過一段時間，小球脫離平板車落到地面．車與地面的動摩擦因數(shù)為0.2，其他摩擦均不計．取g=10m/s2．求：

（1）小球從離開平板車開始至落到地面所用的時間；
（2）小球從輕放到平板車開始至離開平板車所用的時間；
（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 來源： 題型：

如圖所示，光滑水平地面上停著一輛平板車，其質量為2m，長為L，車右端（A點）有一塊靜止的質量為m的小金屬塊．金屬塊與車間有摩擦，以中點C為界，AC段與CB段動摩擦因數(shù)不同．現(xiàn)給車施加一個向右的水平恒力，使車向右運動，同時金屬塊在車上開始滑動，當金屬塊滑到中點C時，即撤去這個力．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）．
求：（1）F的大小為多少？
（2）AC段與CB段動摩擦因數(shù)μ1與μ2的比值．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，一質量為M=3kg的平板車靜止在光滑的水平地面上，其右側足夠遠處有一障礙物A，質量為m=2kg的b球用長L=2m的細線懸掛于障礙物正上方，一質量也為m的滑塊（視為質點），以υ0=7m/s的初速度從左端滑上平板車，同時對平板車施加一水平向右的、大小為6N的恒力F，當滑塊運動到平板車的最右端時，二者恰好相對靜止，此時撤去恒力F．當平板車碰到障礙物A后立即停止運動，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）平板車的長度是多少？
（3）懸掛b球的細線能承受的最大拉力為50N，通過計算說明a、b兩球碰后，細線是否會斷裂？

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