题目内容
如图所示，在小车的右端高h＝0.20 m的支架上固定着一个半径为R的1/4圆弧光滑导轨，一质量为m＝0.2 kg的物体从圆弧的顶端无摩擦地滑下，离开圆弧后刚好落到车的左端边沿，车与支架的总质量M＝2 kg，车身长L＝0.22 m，车与水平地面间的摩擦不计，重力加速度g ＝10 m/s2，求：
(1)小球离开圆弧轨道下降高度h所用的时间；
(2)小球滑到圆弧底端时小球与车的速度大小和方向；
(3)圆弧半径R．
答案：
解析：
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解：(1)物体滑到圆弧底端后向左做平抛运动，所以有 ∴ (2)物体从圆弧的顶端无摩擦地滑到圆弧的底端过程中，水平方向没有外力．设物体滑到圆弧的底端时车速度为v1，物体速度为v2；对物体与车构成的系统，水平方向动量守恒： 物体滑到圆弧底端后车向右做匀速直线运动，物体向左做平抛运动，所以有 解得： (3)物体从圆弧的顶端无摩擦地滑到圆弧底端过程，对物体与车构成的系统，机械能守恒： 由以上各式带入数据解得： |
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