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匀变速直线运动
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如图甲所示，平板小车A静止在水平地面上，平板板长L=6m，小物块B静止在平板左端，质量mB=0.3kg，与A的动摩擦系数μ=0.8，在B正前方距离为S处，有一小球C，质量mC=0.1kg，球
网友投稿 2022-08-28 00:00:00 零零社区
◎ 题目
如图甲所示，平板小车A静止在水平地面上，平板板长L=6m，小物块B静止在平板左端，质量m
B
= 0.3kg，与A的动摩擦系数μ=0.8，在B正前方距离为S处，有一小球C，质量m
C
= 0.1kg，球C通过长l = 0.18m的细绳与固定点O相连，恰当选择O点的位置使得球C与物块B等高，且C始终不与平板A接触。在t = 0时刻，平板车A开始运动，运动情况满足如图乙所示S
A
– t关系。若BC发生碰撞，两者将粘在一起，绕O点在竖直平面内作圆周运动，并能通过O点正上方的最高点。BC可视为质点，g = 10m/s
2
，
求：（1）BC碰撞瞬间，细绳拉力至少为多少？
（2）刚开始时，B与C的距离S要满足什么关系？
◎ 答案
（1）
; （2）
◎ 解析
试题分析：平板车先做匀速直线运动后静止，在此过程中某一瞬间小物块B与C碰撞，BC碰撞后合为一体在竖直平面内做圆周运动。B与C碰撞前，B的运动情况要分类讨论：（1）B在加速阶段与C相碰；（2）B在减速阶段与C相碰
解答过程：（1）（8分）当BC恰能到达最高点时，只有重力提供向心力，则
（2分）
BC从最低点到最高点过程中，根据动能定理得：
（2分）
BC在最低点处，根据牛顿第二定律得：
（2分）
解得：T＝24N （2分）
即BC碰撞瞬间，细绳拉力至少为24N
（2）(10分)BC碰撞过程中由动量守恒定律得
（1分）
解得：
碰撞时B速度必须满足：
（1分）
根据牛顿第二定律得，B的加速度为：
（1分）
由图可知车A的速度为：
（1分）
讨论：（1）B在加速阶段与C相碰：
（1分）
S要满足条件：
（1分）
（2）B在减速阶段与C相碰：
B加速阶段位移：
（1分）
B加速阶段时间：
；
B加速阶段A的位移：
；
B加速阶段AB的相对位移：
；
由图可知B匀速阶段时间：
；
B匀速阶段位移：
（1分）
由图可知B匀减速阶段A速度为0
B匀减速阶段时间：
B匀减速阶段位移：
；则物块未滑出。 （1分）
B总位移：
综上所述：
（1分）
◎ 知识点
专家分析，试题“如图甲所示，平板小车A静止在水平地面上，平板板长L=6m，小物块B静止在平板左端，质量mB=0.3kg，与A的动摩擦系数μ=0.8，在B正前方距离为S处，有一小球C，质量mC=0.1kg，球…”主要考查了你对 【匀变速直线运动】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202208/237859.html
十二生肖
十二星座
; （2）
（2分）
（2分）
（2分）
（1分）
（1分）
（1分）
（1分）
（1分）
（1分）
（1分）
；
；
；
；
（1分）
；则物块未滑出。 （1分）
（1分）