题目内容
【题目】如图所示,在光滑水平面上有一块长为的木板,其上表面粗糙。在其左端有一个光滑的圆弧槽与木板接触但不连接,圆弧槽的下端与木板的上表面相平,静止在水平面上。现有很小的滑块以初速度从右端滑上木板,并以的速度滑离木板,恰好能到达圆弧槽的最高点。的质量均为,重力加速度为,求:
(1)滑块与木板上表面间的动摩擦因数;
(2)圆弧槽的半径.
【答案】(1) (2)
【解析】
(1)对整体分析,设滑块刚离开木板时,木板和圆弧槽的共同速度为,从滑块滑上木板到刚离开木板的过程中动量守恒,有:
解得:
由能量守恒定律有:
解得:
(2)从滑块滑上圆弧槽到恰好能到达圆弧槽的最高点的过程中,设滑块到达最高点时滑块和圆弧槽的共同速度为,
滑块和圆弧槽组成的系统在水平方向上,由动量守恒定律有:
解得:
此过程中滑块和圆弧槽组成的系统机械能守恒有:
解得:
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