Question

【題目】如圖所示，小車的質量M＝2.0 kg，帶有光滑的圓弧軌道AB和粗糙的水平軌道BC，一小物塊(可視為質點)質量為m＝0.5 kg，與軌道BC間的動摩擦因數μ＝0.10，BC部分的長度L＝0.80 m，重力加速度g取10 m/s2。

(1)若小車固定在水平面上，將小物塊從AB軌道的D點靜止釋放，小物塊恰好可運動到C點。試求D點與BC軌道的高度差；

(2)若將小車置于光滑水平面上，小物塊仍從AB軌道的D點靜止釋放，試求小物塊滑到BC中點時的速度大小。

Answer 1

【答案】h＝8.0×10－2 m v1＝0.80 m/s

【解析】（1）設D點與BC軌道的高度差為h

則小物塊從D運動到C的過程中，根據動能定理可知：

解得：h=0.08m

（2）設物塊滑到BC中點時，物塊的速度大小為，小車的速度大小為，

根據動量守恒定律得：

又根據能量守恒定律得：

聯立方程并代入數據得：=0.80m/s