Question

13．我的死党以前做过这个实验，如图所示，质量为M的小车静止在光滑的水平面上．小车上AB部分是半径为R的四分之一光滑圆弧，BC部分是粗糙的水平面．今把质量为m的小物体从A点由静止释放，m与BC部分间有摩擦，最终小物体与小车相对静止于B、C之间的D点，B、D间的距离s，那么动摩擦因数为μ=$\frac{R}{S}$．

Answer 1

分析 小物体从A到D运动过程中，物体和小车组成的系统水平方向不受外力，动量守恒．系统的能量也守恒，由动量守恒定律和能量守恒定律求μ．

解答 解：（1）将小物体和小车建立系统，设小物体与小车相对静止时共同速度为v，
系统在水平方向只受内力不受外力，故系统水平方向动量守恒，
对整个过程小物体和小车组成的系统在水平方向上运用动量守恒定律有：0=（M+m）v
可得：v=0
根据能量守恒有：mgR=μmgs
可得摩擦因数为：μ=$\frac{R}{S}$
故答案为：$\frac{R}{S}$

点评 本题考查水平方向动量守恒和功能关系的综合运用，解题关键是要分好过程利用动量守恒定律和能量结合的思想解题，难度不大．