题目内容
(1)小物块刚到达B点时的速度大小和方向;
(2)要使小物块不滑出长木板,木板长度L至少为多少?
(1)4m/s(2)2.5m
(1)小物块落到圆弧上的B点,B、A两点关于O点上下对称,则AB=R,
根据机械能守恒,有 mgR=mvB2 (2分)
得 ="4m/s " (2分)
方向竖直向下 (1分)
(2)小物块到达B点后沿切线方向的分速度
vB//=vBcosθ=2m/s (2分)
小物块从B点滑到C点,机械能守恒,取圆弧最低点C为重力势能零点,
则有 (2分)
得 m/s (1分)
小物块在长木板上滑行,系统动量守恒,设小物块刚滑到木板右端时共同速度为v,则 mvC="(M+m)v" (2分)
(2分)
滑动摩擦力对系统做功,对系统用动能定理
-μmgL = (2分)
解得:L=" 2.5m " (2分)
根据机械能守恒,有 mgR=mvB2 (2分)
得 ="4m/s " (2分)
方向竖直向下 (1分)
(2)小物块到达B点后沿切线方向的分速度
vB//=vBcosθ=2m/s (2分)
小物块从B点滑到C点,机械能守恒,取圆弧最低点C为重力势能零点,
则有 (2分)
得 m/s (1分)
小物块在长木板上滑行,系统动量守恒,设小物块刚滑到木板右端时共同速度为v,则 mvC="(M+m)v" (2分)
(2分)
滑动摩擦力对系统做功,对系统用动能定理
-μmgL = (2分)
解得:L=" 2.5m " (2分)
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