题目内容
【题目】如图，平板小车静止在光滑水平地面上，其右端固定一半圆形光滑轨道BC与车上表面相切于B点，B端右边x0=2m处有一与小车等高的台阶。一质量m=2.0kg可视为质点的物块以某－初速度滑上小车最左端A处，当物块运动到小车最右端B处时，小车与台阶相碰后立即静止，此后物块恰能沿圆弧轨道运动到最高点C。已知小车与轨道的总质量M=1.0kg，轨道半径R=0.5m，物块与小车间的动摩擦因数μ=0.2，g取10m/s2。求：
(1)小车的运动时间t；
(2)小车的长度L。
【答案】(1)
；(2)4m
【解析】
(1)对小车，由牛顿第二定律得
解得
a=4m/s2
小车加速过程
得
(2)物块恰能沿圆弧轨道运动到最高点C，由牛顿第二定律得
物块从B运动到C的过程，由机械能守恒定律得
联立解得
根据牛顿第二定律可得
物块在水平面上的运动可视为反向匀加速
故
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