题目内容
【题目】如图所示,带弧形轨道的小车放在上表面光滑的静止浮于水面的船上,车左端被固定在船上的物体挡住,小车的弧形轨道和水平部分在B点相切,且AB段光滑,BC段粗糙.现有一个离车的BC面高为h的木块由A点自静止滑下,最终停在车面上BC段的某处.已知木块、车、船的质量分别为m1=m,m2=2m,m3=3m;木块与车表面间的动摩擦因数μ=0.4,水对船的阻力不计,求木块在BC面上滑行的距离s是多少?(设船足够长)
【答案】
【解析】A到B,由木块、小车、小船构成的系统机械能守恒,水平方向动量守恒.
设:木块在B点时,木块的速度为v1(向右),船与小车的共同速度为v2(向左): ①
mv1=5mv2②
解①、②得: ,
木块在BC间滑动时,由木块、小车组成的系统水平方向动量守恒,能量守恒.设该系统最终的共同速度为v3,以v1的方向为正方向.
根据动量守恒定律得,mv1-2mv2=3mv3③
根据能量守恒定律得, ④
解③、④得 .
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