题目内容
【题目】如图所示，水平光滑地面上停放着一辆小车，左侧靠在竖直墙壁上，小车的四分之一圆弧轨道AB光滑，在最低点B与水平轨道BC相切，BC的长度L=2m，圆弧半径R=1m，整个轨道处于同一竖直平面内，可视为质点的物块从C点以8m/s初速度向左运动，物块与BC部分的动摩擦因数μ=0.7，已知物块质量为m=1kg，小车的质量M=3.5kg（g=10m/s2）求：
(1)物块到达圆弧轨道最低点B时对轨道的压力及离开B点上升的最大高度；
(2)物块滑回B点后再经多长时间离开小车及小车运动的最大速度．
【答案】（1）1.8m （2） 1.33m/s
【解析】（1）物块由C到B的过程对物块由动能定理得：
代入数据，解得：vB=6m/s
根据牛顿第二定律，有：
代入数据，解得：FN=46N
由牛顿第三定律，物块到达圆弧轨道最低点B时对轨道的压力FN′═46N，方向竖直向下．
由机械能守恒定律：
解得：h=1.8m
（2）设物块滑回B点至轨道末端C处分离用时t，
对物块由牛顿第二定律μmg=ma1
对小车有：μmg=Ma2
vBt-
a1t2- a2t2=L
解得：t=
s
分离时小车速度最大v车=a2t
解得：v车=1.33m/s．
练习册系列答案
相关题目
