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
◎ 题目
| 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μ1与μ2的比值．  |
◎ 答案
| （1）设水平拉力为F，力的作用时间为t1， 对金属块，由牛顿第二定律可得：a1=
由匀变速直线运动的速度公式可知，v0=a1t1，则t1=
对小车，由牛顿第二定律可得：a2=
由匀变速直线运动的速度公式可知： 2v0=a2t1=
在A→C过程中，由动能定理得： 对金属块：μ1mgs1=
对小车：（F-μ1mg）s2=
由几何关系可知：s2-s1=
由①②③④解得：μ1=
（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=
由能量守恒得：μ2mg
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