题目内容
【题目】如图所示，
为半径
的
光滑圆弧轨道，下端
恰与小车右端平滑对接。小车质量
，车长
，车上表面距地面的高度
，现有一质量
的滑块，由轨道顶端无初速度释放，滑到端后冲上小车。已知地面光滑，滑块与小车上表面间的动摩擦因数
，当车运动了
时，被地面装置锁定（
取
）。试求：
（1）滑块到达端时，轨道对它支持力的大小；
（2）车被锁定时，车右端距轨道端的距离；
（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。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
（1）
至
过程，由机械能守恒得
在点，由牛顿第二定律得
解得
。
（2）设滑块滑上小车后经过时间
与小车速度相同，共同速度大小为
对滑块有：
，
对小车有：
，
解得
，因
故滑块与小车同速后，小车继续向左匀速行驶了
，则小车右端距端的距离为
解得
。
（3）
。
解得
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