题目内容

(9分)如图所示,光滑水平面上有一质量M =" 4.0" kg的带有圆弧轨道的平板车,车的上表面是一段长L=1.5m的粗糙水平轨道,水平轨道左侧连一半径R =" 0.25" m 的四分之一光滑圆弧轨道,圆弧轨道与水平轨道在点相切.现将一质量m =" 1.0" kg的小物块(可视为质点)从平板车的右端以水平向左的初速度v0滑上平板车,小物块与水平轨道间的动摩擦因数,小物块恰能到达圆弧轨道的最高点A.取g =" 10" m/s2,求:

(1)小物块滑上平板车的初速度v0的大小.
(2)小物块与车最终相对静止时,它距点的距离.

(1) (2)

解析试题分析:(1)平板车和小物块组成的系统水平方向动量守恒,设小物块到达圆弧最高点A时,二者的共同速度
由动量守恒得:         ①        (2分)
由能量守恒得:       ②           (2分)
联立①②并代入数据解得:        ③         (1分)
(2)设小物块最终与车相对静止时,二者的共同速度v2,从小物块滑上平板车,到二者相对静止的过程中,由动量守恒得: ④       (1分)
设小物块与车最终相对静止时,它距O′点的距离为x。由能量守恒得:
   ⑤          (2分)
联立③④⑤并代入数据解得:      ⑥         (1分)
考点:动量守恒  功能关系

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