题目内容
如图所示，小车质量为M=2.0kg，带有光滑的圆弧轨道AB和粗糙的水平轨道BC，一小物块（可视为质点）质量为m=0.5kg，与轨道BC的动摩擦因数为μ=0.10，BC部分总长度为L=0.80m，重力加速度g取10m/s2．（1）若小车固定在水平面上，将小物块从AB轨道的D点静止释放，小物块恰好可运动到C点．试求D点与BC轨道的高度差；
（2）若将小车置于光滑水平面上，小物块仍从AB轨道的D点静止释放，试求小物块滑到BC中点时的速度大小．
【答案】分析：（1）小车固定，对全过程运用动能定理求出D点与BC轨道的高度差．
（2）小车不固定，结合动量守恒守恒定律和能量守恒定律求出小物块滑到BC中点时的速度大小．
解答：解：（1）设D点与BC轨道的高度差为h，根据动能定理有mgh=μmgL，解得：h=8.0×10-2m．
（2）设小物块滑到BC中点时小物块的速度为v1，小车速度为v2，对系统根据水平方向动量守恒有：
mv1-Mv2=0；根据功能关系有：
μmgL=mgh-（
mv12+
Mv22）；
由以上各式，解得：v1=0.80m/s．
答：（1）若小车固定在水平面上，D点与BC轨道的高度差为8.0×10-2m；
（2）若将小车置于光滑水平面上，小物块滑到BC中点时的速度大小为0.80m/s．
点评：解决本题的关键是掌握动量守恒定律、动能定理、能量守恒定律，能够灵活运用．
（2）小车不固定，结合动量守恒守恒定律和能量守恒定律求出小物块滑到BC中点时的速度大小．
解答：解：（1）设D点与BC轨道的高度差为h，根据动能定理有mgh=μmgL，解得：h=8.0×10-2m．
（2）设小物块滑到BC中点时小物块的速度为v1，小车速度为v2，对系统根据水平方向动量守恒有：
mv1-Mv2=0；根据功能关系有：
μmgL=mgh-（mv12+Mv22）；由以上各式，解得：v1=0.80m/s．
答：（1）若小车固定在水平面上，D点与BC轨道的高度差为8.0×10-2m；
（2）若将小车置于光滑水平面上，小物块滑到BC中点时的速度大小为0.80m/s．
点评：解决本题的关键是掌握动量守恒定律、动能定理、能量守恒定律，能够灵活运用．
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（2012?长沙模拟）如图所示，小车质量为M=2.0kg，带有光滑的圆弧轨道AB和粗糙的水平轨道BC，一小物块（可视为质点）质量为m=0.5kg，与轨道BC的动摩擦因数为μ=0.10，BC部分总长度为L=0.80m，重力加速度g取10m/s2．
（15分）［物理——选修3－5］
（1）（5分）以下说法正确的是 （填入选项前的字母，有填错的不得分）
| A．β射线的穿透能力比α射线强，能穿透几厘米厚的铅板 |
| B．原子核的比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定 |
| C．氢原子从一种定态跃迁到另一种定态过程中，若氢原子放出一个光子，则其电子的动能增大，轨道半径变小 |
| D．在发生光电效应时，若入射光的强度一定，则入射光的频率越高，单位时间内逸出的光电子数越多，打出光电子的最大初动能越大 |
