Question

【題目】如圖所示，質(zhì)量m=2kg的滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），以v0=5m/s的水平初速度滑上靜止在光滑水平面的平板小車(chē)，若平板小車(chē)質(zhì)量M=3kg，長(zhǎng)L=4.8m。滑塊在平板小車(chē)上滑移1.5s后相對(duì)小車(chē)靜止。求：

（1）滑塊與平板小車(chē)之間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)μ；
（2）若要滑塊不滑離小車(chē)，滑塊的初速度不能超過(guò)多少。（g取10m/s2）

Answer 1

【答案】
（1）

解：m滑上平板小車(chē)到與平板小車(chē)相對(duì)靜止，設(shè)速度為v1

據(jù)動(dòng)量守恒定律：

對(duì)m由動(dòng)量定理：

解得:

答：滑塊與平板小車(chē)之間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)μ為

（2）

解：設(shè)當(dāng)滑塊剛滑到平板小車(chē)的右端時(shí)，兩者恰有共同速度，為v2

由動(dòng)量守恒定律：

解得：

答：滑塊的初速度不能超過(guò)

【解析】本題考查動(dòng)量守恒定律、動(dòng)量定理、動(dòng)能定理．；運(yùn)動(dòng)的三大觀點(diǎn)：涉及力的瞬時(shí)作用（牛頓第二定律+運(yùn)動(dòng)學(xué)公式）、涉及力對(duì)時(shí)間的積累（動(dòng)量定理+動(dòng)量守恒定律）、涉及力對(duì)空間的積累（動(dòng)能定理+能量守恒定律）．
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解動(dòng)量定理的相關(guān)知識(shí)，掌握動(dòng)量定理的研究對(duì)象可以是單個(gè)物體，也可以是物體系統(tǒng).對(duì)物體系統(tǒng)，只需分析系統(tǒng)受的外力，不必考慮系統(tǒng)內(nèi)力.系統(tǒng)內(nèi)力的作用不改變整個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量；動(dòng)量定理不僅適用于恒定的力，也適用于隨時(shí)間變化的力.對(duì)于變力，動(dòng)量定理中的力F應(yīng)當(dāng)理解為變力在作用時(shí)間內(nèi)的平均值，以及對(duì)動(dòng)量守恒定律的理解，了解動(dòng)量守恒定律成立的條件：系統(tǒng)不受外力或系統(tǒng)所受外力的合力為零；系統(tǒng)所受的外力的合力雖不為零，但系統(tǒng)外力比內(nèi)力小得多；系統(tǒng)所受外力的合力雖不為零，但在某個(gè)方向上的分量為零，則在該方向上系統(tǒng)的總動(dòng)量的分量保持不變．