题目内容
如图所示放在水平面上的小车上表面水平，AB是半径为R的| 1 | 4 |
（1）求滑块到达B端之前瞬间所受支持力的大小；
（2）求滑块在车上滑动的过程中，克服摩擦力做的功；
（3）若车不固定，且地面光滑，把滑块从A点正上方的P点无初速释放，P点到A点的高度为h，滑块从A点进入轨道，最后恰停在车的中点．求车的最大速度．
分析：（1）滑块从光滑圆弧轨道过程，只有重力做功，机械能守恒．经过B端时由重力和轨道的支持力的合力提供向心力，根据机械能守恒定律和牛顿第二定律求解轨道的支持力．
（2）滑块在车上滑动的过程中，摩擦力做功，根据能量守恒定律求出系统损失的机械能．
（3）由机械能守恒可求的滑块到B点的速度，对AB系统分析，由动量守恒定律可求解．
（2）滑块在车上滑动的过程中，摩擦力做功，根据能量守恒定律求出系统损失的机械能．
（3）由机械能守恒可求的滑块到B点的速度，对AB系统分析，由动量守恒定律可求解．
解答：解：（1）滑块从光滑圆弧轨道过程，根据机械能守恒定律得：mgR=
m
滑块经过B端时，由牛顿第二定律得：N-mg=
联立两式得，轨道对滑块的支持力为：N=3mg
（2）滑块在车上滑动过程中，克服摩擦力做功为：W=mgR
（3）滑块到B点的速度为设v2，有机械能守恒得：mg（h+R）=
m
滑块最后恰停在车的中点时，滑块与车速度相同，车速最大，设为v3
又系统动量守恒，得：mv2=（m+M）v3
解得：v3=
v2=
答：（1）滑块到达B端之前瞬间所受支持力的大小为3mg；
（2）滑块在车上滑动的过程中，克服摩擦力做的功为mgR；
（3）车的最大速度为
．
| 1 |
| 2 |
| v | 2 1 |
滑块经过B端时，由牛顿第二定律得：N-mg=
m
| ||
| R |
联立两式得，轨道对滑块的支持力为：N=3mg
（2）滑块在车上滑动过程中，克服摩擦力做功为：W=mgR
（3）滑块到B点的速度为设v2，有机械能守恒得：mg（h+R）=
| 1 |
| 2 |
| v | 2 2 |
滑块最后恰停在车的中点时，滑块与车速度相同，车速最大，设为v3
又系统动量守恒，得：mv2=（m+M）v3
解得：v3=
| m |
| m+M |
| m |
| m+M |
| 2g(R+h) |
答：（1）滑块到达B端之前瞬间所受支持力的大小为3mg；
（2）滑块在车上滑动的过程中，克服摩擦力做的功为mgR；
（3）车的最大速度为
| m |
| m+M |
| 2g(h+R) |
点评：本题涉及多运动过程，针对不同过程，建立清晰运动情景，应用机械能守恒和动量守恒更简便求解．
练习册系列答案
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如图所示,放在水平面上的物体受到一个斜向上的拉力作用,但物体仍保持静止状态,现将F分解为水平向右的力F1和竖直向上的力F2,下列说法正确的是 ( )
| A．F1是物体对水平面的摩擦力 |
| B．F2是水平面对物体的支持力 |
| C．F1与水平面给物体的静摩擦力大小相等、方向相反 |
| D．F2与物体的重力大小相等、方向相反 |
