Question

【题目】如图所示，质量m=2kg的滑块（可视为质点），以v0=5m/s的水平初速度滑上静止在光滑水平面的平板小车，若平板小车质量M=3kg，长L=4.8m。滑块在平板小车上滑移1.5s后相对小车静止。求：

（1）滑块与平板小车之间的滑动摩擦系数μ；
（2）若要滑块不滑离小车，滑块的初速度不能超过多少。（g取10m/s2）

Answer 1

【答案】
（1）

解：m滑上平板小车到与平板小车相对静止，设速度为v1

据动量守恒定律：

对m由动量定理：

解得:

答：滑块与平板小车之间的滑动摩擦系数μ为

（2）

解：设当滑块刚滑到平板小车的右端时，两者恰有共同速度，为v2

由动量守恒定律：

解得：

答：滑块的初速度不能超过

【解析】本题考查动量守恒定律、动量定理、动能定理．；运动的三大观点：涉及力的瞬时作用（牛顿第二定律+运动学公式）、涉及力对时间的积累（动量定理+动量守恒定律）、涉及力对空间的积累（动能定理+能量守恒定律）．
【考点精析】解答此题的关键在于理解动量定理的相关知识，掌握动量定理的研究对象可以是单个物体，也可以是物体系统.对物体系统，只需分析系统受的外力，不必考虑系统内力.系统内力的作用不改变整个系统的总动量；动量定理不仅适用于恒定的力，也适用于随时间变化的力.对于变力，动量定理中的力F应当理解为变力在作用时间内的平均值，以及对动量守恒定律的理解，了解动量守恒定律成立的条件：系统不受外力或系统所受外力的合力为零；系统所受的外力的合力虽不为零，但系统外力比内力小得多；系统所受外力的合力虽不为零，但在某个方向上的分量为零，则在该方向上系统的总动量的分量保持不变．