如图所示，一质量为M=5.0kg的平板车静止在光滑水平地面上，平板车的上表面距离地面高为h，其右侧足够远处有一障碍物A，另一质量为m=2.0kg可视为质点的滑块，以v0=8m/s的初
◎ 题目
如图所示，一质量为M=5.0kg的平板车静止在光滑水平地面上，平板车的上表面距离地面高为h，其右侧足够远处有一障碍物A，另一质量为m=2.0kg可视为质点的滑块，以v0=8m/s的初速度从左端滑上平板车，同时对平板车施加一水平向右、大小为5N的恒力F，当滑块运动到平板车的最右端时，二者恰好相对静止，此时撤去恒力F，当平板车碰到障碍物A时立即停止运动，滑块水平飞离平板车后，恰能无碰撞地沿圆弧切线从B点切入光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道下滑，已知滑块与平板车间的动摩擦因数μ=0.5，圆弧半径为R=2m，圆弧所对的圆心角∠BOD=θ=106°，取g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6，求：（1）平板车的长度；（2）障碍物A与圆弧左端B的水平距离．（3）滑块在C点处对轨道的压力大小是多少？ |
◎ 答案
（1）对滑块，由牛顿第二定律得a1=
对平板车，由牛顿第二定律得 a2=
设经过时间t1，滑块与平板车相对静止，共同速度为υ， 则υ=υ0-a1t1=a2t1 解得 t1=1s υ=3m/s 滑块与平板车在时间t1内通过的位移分别为 x1=
x2=
则平板车的长度为 L=x1-x2=
（2）设滑块从平板车上滑出后做平抛运动的时间为t2，因滑块恰能无碰撞地沿圆弧切线从B点切入光滑竖直圆弧轨道， 对B处速度进行分解可知： tan53°=
又υx=υ=3m/s 得υy=4m/s 由公式υy=gt2xAB=υxt2 解得xAB=1.2m （3）在B点的速度的大小为 υB=
由B到C过程中由机械能守恒定律得：
在C点处，由牛顿第二定律得：N-mg= |
