题目

质量为m=20kg的物体,以水平速度v0=5m/s的速度滑上静止在光滑水平面上的小车,小车质量为M=80kg,物体在小车上滑行L=4m后相对小车静止.
求
1 物体与小车之间的滑动摩擦系数
2 物体相对小车滑行的时间内,小车在地面上运动的距离

提问时间：2020-07-25

答案

设物体与小车之间的滑动摩擦系数为u,物体相对小车静止后一起匀速运动的速度为v,
据动量守恒定律,mv0=(m+M)v,
据能量守恒定律,摩擦生热Q=1/2* mv0^2-1/2*(m+M)v^2,
得Q=200J,v=1m/s
Q=umgL,
所以u=0.25.
设物体相对小车滑行的时间内为t,
物体的加速度的大小为a=ug=2.5m/s^2,
t=(v0-v)/a=1.6s,
小车在地面上运动的平均速度v'=v/2,距离x=v't=0.8m