问题
计算题
如图所示，光滑水平地面上停着一辆平板车，其质量为2m，长为L，车右端（A点）有一块静止的质量为m的小金属块．金属块与车间有摩擦，以中点C为界， AC段与CB段动摩擦因数不同。现给车施加一个向右的水平恒力，使车向右运动，同时金属块在车上开始滑动，当金属块滑到中点C时，即撤去这个力。已知撤去力的瞬间，金属块的速度为v0，车的速度为2v0，最后金属块恰停在车的左端（B点）。
求:（1）F的大小为多少？
（2）AC段与CB段动摩擦因数
与
的比值。
答案
(1)设水平恒力F作用时间为t1．
对金属块 a1=μ1g = v0/ t1，得：t1=
……………………………(1分)
对小车有a2=（F-μ1 mg）/2m="2" v0/t1 得 F=5μ1mg ………… ………… (1分)
由A→C对金属块 
………………………………… (2分)
对小车 
……………………………… (2分) 而 
…………………………………………………………(1分) ∴
………………………………………………… (2分)
(2)从小金属块滑至车中点C开始到小金属块停在车的左端的过程中，系统外力为零，动量守恒，设共同速度为v，由2m×2v0+mv0=（2m+m）v，得v=
v0．……(2分)
由能量守恒有
…………(3分)
得
…………………………………………………… (1分)
∴
…………………………………………………… (1分)