Question

如圖所示質(zhì)量m=0.5kg的木塊以v₀=1m/s的水平速度滑到在光滑水平面上靜止的質(zhì)量為M=2kg的小車(chē)上，經(jīng)過(guò)時(shí)間t=0.2s木塊和小車(chē)達(dá)到相同速度一起運(yùn)動(dòng)，求木塊和小車(chē)間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ．（g取10m/s²）

Answer 1

分析：木塊滑上小車(chē)后受到向左的滑動(dòng)摩擦力而做勻減速運(yùn)動(dòng)，小車(chē)受到向右的滑動(dòng)摩擦力而做勻加速運(yùn)動(dòng)，兩者組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒定律，由動(dòng)量守恒定律求出共同速度，再對(duì)小車(chē)，運(yùn)用動(dòng)量定理列式求解μ．

解答：解：木塊在小車(chē)上滑行的過(guò)程中，兩者組成的系統(tǒng)，所受的合外力為零，系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，取向右為正方向，設(shè)共同速度為v．
則根據(jù)動(dòng)量守恒定律得：
  mv₀=（m+M）v
得：v=

mv0

m+M

=

0.5×1

0.5+2

m/s=0.2m/s
對(duì)于小車(chē)，取向右為正方向，根據(jù)動(dòng)量定理得：
  μmgt=Mv
得：μ=

Mv

mgt

=

2×0.2

0.5×10×0.2

=0.4
答：木塊和小車(chē)間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ是0.4．

點(diǎn)評(píng)：本題運(yùn)用動(dòng)量守恒定律和動(dòng)量定理結(jié)合求解比較簡(jiǎn)潔，也可以根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式結(jié)合求解，但比較麻煩．