题目内容
如图所示,将质量为m="1" kg的小物块放在长为L="1.5" m的小车左端,车的上表面粗糙,物块与车上表面间动摩擦因数μ=0.5,直径d="1.8" m的光滑半圆形轨道固定在水平面上且直径MON竖直,车的上表面和轨道最低点高度相同,为h="0.65" m,开始车和物块一起以10 m/s的初速度在光滑水平面上向右运动,车碰到轨道后立即停止运动,取g="10" m/s2,求:
(1)小物块刚进入半圆轨道时对轨道的压力;
(2)小物块落地点距车左端的水平距离。
(1)小物块刚进入半圆轨道时对轨道的压力;
(2)小物块落地点距车左端的水平距离。
(1)(2)
试题分析:(1)车停止运动后取小物块为研究对象,设其到达车右端时的速度为v1,由动能定理得:
解得:
刚进入半圆轨道时,设物块受到的支持力为FN ,牛顿第二定律得:
由牛顿第三定律得:
解得:,方向竖直向下。
(2)若小物块能到达半圆轨道最高点,则由机械能守恒定律得:
解得
恰能过最高点的速度为v3,则
解得
因v2>v3,故小物块从圆轨道最高点做平抛运动,则:
解得
故小物块距车左端
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