如图所示,质量为m=0.4kg的滑块,在水平外力F作用下,在光滑水平面上从A点由静止开始向B点运动,到达B点时外力F突然撤去,滑块随即冲上半径为R=0.4米的14光滑圆弧面小车,
◎ 题目
如图所示,质量为m=0.4kg的滑块,在水平外力F作用下,在光滑水平面上从A点由静止开始向B点运动,到达B点时外力F突然撤去,滑块随即冲上半径为R=0.4米的
求: (1)滑块受水平推力F为多大? (2)滑块到达D点时,小车速度为多大? (3)滑块返回C点时小车与滑块的速度分别为多大? (4)滑块从D点滑出再返回D点这一过程中,小车移动距离为多少?(g取10m/s2) |
◎ 答案
(1)由P=1.6
VB=
A→B,由动能定理得:FS=
所以 F=m
(2)滑块由C→D的过程中,滑块和小车组成系统在水平方向动量守恒,由于滑块始终紧贴着小车一起运动,在D点时,滑块和小车具有相同的水平速度VDX. 由动量守恒定律得:mVC=(M+m)VDXVC=VB 所以 VDX=
(3)以滑块、小车为系统,以滑块滑上C点为初态,滑块第二次滑到C点时为末态,此过程中系统水平方向动量守恒,系统机械能守恒得: mVC=mVC′+MV
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