Question

【題目】如圖所示，質量m=2kg的滑塊（可視為質點），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，若平板小車質量M=3kg，長L=4.8m。滑塊在平板小車上滑移1.5s后相對小車靜止。求：

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

Answer 1

【答案】
（1）

解：m滑上平板小車到與平板小車相對靜止，設速度為v1

據動量守恒定律：

對m由動量定理：

解得:

答：滑塊與平板小車之間的滑動摩擦系數μ為

（2）

解：設當滑塊剛滑到平板小車的右端時，兩者恰有共同速度，為v2

由動量守恒定律：

解得：

答：滑塊的初速度不能超過

【解析】本題考查動量守恒定律、動量定理、動能定理．；運動的三大觀點：涉及力的瞬時作用（牛頓第二定律+運動學公式）、涉及力對時間的積累（動量定理+動量守恒定律）、涉及力對空間的積累（動能定理+能量守恒定律）．
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解動量定理的相關知識，掌握動量定理的研究對象可以是單個物體，也可以是物體系統.對物體系統，只需分析系統受的外力，不必考慮系統內力.系統內力的作用不改變整個系統的總動量；動量定理不僅適用于恒定的力，也適用于隨時間變化的力.對于變力，動量定理中的力F應當理解為變力在作用時間內的平均值，以及對動量守恒定律的理解，了解動量守恒定律成立的條件：系統不受外力或系統所受外力的合力為零；系統所受的外力的合力雖不為零，但系統外力比內力小得多；系統所受外力的合力雖不為零，但在某個方向上的分量為零，則在該方向上系統的總動量的分量保持不變．