Question

如圖所示質量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量為M=2kg的小車上，經過時間t=0.2s木塊和小車達到相同速度一起運動，求木塊和小車間的動摩擦因數μ．（g取10m/s²）

Answer 1

分析：木塊滑上小車后受到向左的滑動摩擦力而做勻減速運動，小車受到向右的滑動摩擦力而做勻加速運動，兩者組成的系統動量守恒定律，由動量守恒定律求出共同速度，再對小車，運用動量定理列式求解μ．

解答：解：木塊在小車上滑行的過程中，兩者組成的系統，所受的合外力為零，系統的動量守恒，取向右為正方向，設共同速度為v．
則根據動量守恒定律得：
  mv₀=（m+M）v
得：v=

mv0

m+M

=

0.5×1

0.5+2

m/s=0.2m/s
對于小車，取向右為正方向，根據動量定理得：
  μmgt=Mv
得：μ=

Mv

mgt

=

2×0.2

0.5×10×0.2

=0.4
答：木塊和小車間的動摩擦因數μ是0.4．

點評：本題運用動量守恒定律和動量定理結合求解比較簡潔，也可以根據牛頓第二定律和運動學公式結合求解，但比較麻煩．