题目内容

(9分)如图所示,光滑水平面上有一质量M = 4.0 kg的带有圆弧轨道的平板车,车的上表面是一段长L=1.5m的粗糙水平轨道,水平轨道左侧连一半径R = 0.25 m 的四分之一光滑圆弧轨道,圆弧轨道与水平轨道在点相切.现将一质量m = 1.0 kg的小物块(可视为质点)从平板车的右端以水平向左的初速度v0滑上平板车,小物块与水平轨道间的动摩擦因数,小物块恰能到达圆弧轨道的最高点A.取g = 10 m/s2,求:

(1)小物块滑上平板车的初速度v0的大小.

(2)小物块与车最终相对静止时,它距点的距离.

 

【答案】

(1)? (2)

【解析】

试题分析:(1)平板车和小物块组成的系统水平方向动量守恒,设小物块到达圆弧最高点A时,二者的共同速度

由动量守恒得:????????? ①???????? (2分)

由能量守恒得:??????? ②?????????? (2分)

联立①②并代入数据解得:    ???? ③????????? (1分)

(2)设小物块最终与车相对静止时,二者的共同速度v2,从小物块滑上平板车,到二者相对静止的过程中,由动量守恒得: ④??????? (1分)

设小物块与车最终相对静止时,它距O′点的距离为x。由能量守恒得:

??? ⑤?????????? (2分)

联立③④⑤并代入数据解得:?? ??  ⑥????????? (1分)

考点:动量守恒?? 功能关系

 

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