Question

【題目】如圖所示，水平地面上有一個精致的直角三角形滑塊P，頂點A到地面的距離h=1．125m，水平地面上D處有一固定障礙物，滑塊的C端到D的距離L=4．0m．在其頂點A處放一個小物塊Q，不粘連，最初系統靜止不動．現在滑塊左端施加水平向右的推力F=24N，使二者相對靜止一起向右運動，當C端撞到障礙物時立即撤去力F，且滑塊P立即以原速率反彈，小物塊Q最終落在地面上．滑塊P的質量M=3．5kg，小物塊Q的質量m=0．5kg，P與地面間的動摩擦因數0．4．（取g=10m/s2）求：

（1）小物塊Q落地前瞬間的速度．

（2）小物塊Q落地時落地點到滑塊P的C端的距離．

Answer 1

【答案】（1）5m/s（2）1．02m

【解析】試題分析：（1）對P、Q整體分析有：①

代入數據解得：，

當滑塊C運動到障礙物D處時有：…②

解得：

之后Q物體做平拋運動有：③

解得：

Q落地前瞬間豎直方向的速度為：④

解得：

由矢量合成得，Q落地前瞬間的速度大小為⑤

與水平成θ，，⑥

（2）由（1）得Q平拋水平位移 x1=vDt=4×0．3=1．2m⑦

P物體做勻減速運動，則有：μMg="Ma2" ⑧

得，

由

得⑨

所以Q物體平拋時間內P的位移為：⑩