Question

【題目】如圖所示，半徑R=0.45m的光滑圓弧軌道固定在豎直平面內(nèi)，B為軌道的最低點(diǎn)，B點(diǎn)右側(cè)的光滑的水平面上緊挨B點(diǎn)有一靜止的小平板車(chē)，平板車(chē)質(zhì)量M=1kg，長(zhǎng)度L=1m，小車(chē)的上表面與B點(diǎn)等高，距地面高度h=0.2m．質(zhì)量m=1kg的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從圓弧最高點(diǎn)A由靜止釋放，經(jīng)B點(diǎn)滑到小車(chē)上，物塊與平板車(chē)上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.2，取g=10m/s2.試求：

（1）物塊滑到軌道上的B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小；

（2）物塊落地時(shí)距平板車(chē)右端的水平距離.

Answer 1

【答案】（1）30N（2）0.2m

【解析】（1）物塊從圓軌道頂端滑到B點(diǎn)過(guò)程中機(jī)械能守恒，

在B點(diǎn)

根據(jù)牛頓第三定律可知滑塊對(duì)軌道壓力

（2）從物塊滑上小車(chē)到滑離小車(chē)過(guò)程中，物塊和小車(chē)組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，設(shè)物體滑離小車(chē)時(shí)速度為此時(shí)小車(chē)速度為

根據(jù)功能關(guān)系，聯(lián)立即得

物塊滑離平板車(chē)做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

物塊落地距平板車(chē)右端的水平距離，解得