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.
(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
练习册系列答案
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如下图所示,质量为M、长度为l的小车静止在光滑的水平面上.质量为m的小物块(可视为质点)放在小车的最左端.现用一水平恒力F作用在小物块上,使小物块从静止开始做匀加速直线运动.小物块和小车之间的摩擦力为Ff,小物块滑到小车的最右端时,小车运动的距离为x,在这个过程中,以下结论正确的是( )![]()
| A.小物块到达小车最右端时具有的动能为F(l+x) |
| B.小物块到达小车最右端时,小车具有的动能为Ffx |
| C.小物块克服摩擦力所做的功为Ffl |
| D.小物块和小车增加的机械能为Fx |