Question

如图所示，小车的质量为M=3kg，车的上表面左端为光滑圆弧BC，右端为水平粗糙平面AB，二者相切于B点，AB的长为,一质量为的小物块，放在车的最右端，小物块与车之间的动摩擦因数。车和小物块一起以的速度在光滑水平面上匀速向左运动，小车撞墙后瞬间速度变为零，但未与墙粘连。g取，求：
(1)小物块沿圆弧上升的最大高度；
(2)小物块再次回到B点时的速度大小；
(3)小物块从最高点返回后与车的速度相同时，小物块距B端多远。

Answer 1

（1）（2）（3）小物块停在距离B点3m的位置上

（1）对小物块从开始到上升到最高点的过程用能量守恒得

代入已知条件得

（2）对小物块从开始到返回到B点的过程用动能定理得

代入已知得

（3）小物块从B点向右滑行过程中，小物块与车组成的系统动量守恒

代入已知条件得

小物块相对车向右滑行的过程中，对系统用能量守恒得

由④⑤⑥⑦并代入已知条件得

即小物块停在距离B点3m的位置上。