题目内容
(19分)如图所示,AB为半径R=0.8m的1/4光滑圆弧轨道,下端B恰与小车右端平滑对接。小车质量M=3kg,车长L=2.06m,车上表面距地面的高度h=0.2m。现有一质量m=1kg的滑块,由轨道顶端无初速度释放,滑到B端后冲上小车。已知地面光滑,滑块与小车上表面间的动摩擦因数=0.3,当车运行了1.5 s时,被地面装置锁定(g=10m/s2)。求:
(1)滑块到达B端时,轨道对它支持力的大小;
(2)车被锁定时,车右端距轨道B端的距离;
(3)从车开始运动到被锁定的过程中,滑块与车面间由于摩擦而产生的内能大小;
(4)滑块落地点离车左端的水平距离。
(1)滑块到达B端时,轨道对它支持力的大小;
(2)车被锁定时,车右端距轨道B端的距离;
(3)从车开始运动到被锁定的过程中,滑块与车面间由于摩擦而产生的内能大小;
(4)滑块落地点离车左端的水平距离。
(1) 30N , (2) 1m , (3) 6J , (4) 0.16m 。
试题分析:(1)设滑块到达B端时的速度为,由动能定理得:
由牛顿第二定律得:,联立两式解得。
(2)当滑块滑上小车后,由牛顿第二定律对滑块有;对小车有:
设经过时间两者达到共同速度,则有:,解得:,
由于,此时小车还未被锁定,两者的共同速度:。
因此,车陂锁定时,车右端距轨道B的距离
(3)从车开始运动到被锁定的过程中,滑块相对小车滑动的距离,
所以产生的内能:
(4)对滑块由动能定理得:
滑块脱离小车后,在竖直方向有:
则,滑块落地点离车左端的水平距离:
练习册系列答案
相关题目