如图所示,水平光滑地面上放一质量M=3kg的小车,左侧靠在竖直墙上,小车的四分之一圆弧轨道AB是光滑的,最低点B与粗糙的水平轨道BC相切.质量m=lkg的小滑块从A点正上方距BC竖
◎ 题目
如图所示,水平光滑地面上放一质量M=3kg的小车,左侧靠在竖直墙上,小车的四分之一圆弧轨道AB是光滑的,最低点B与粗糙的水平轨道BC相切.质量m=lkg的小滑块从A点正上方距BC竖直高度h=1.8m处无初速下落,滑过圆弧轨道后沿水平方向在小车上滑动.当小车与滑块达到共同速度后,小车与右侧的竖直墙壁发生碰撞,小车立即原速率反弹,之后滑块从小车上掉下做自由落体运动,已知滑块与BC间的动摩擦因数μ=0.3,g=10m/S2,不计空气阻力,求: (1)滑块到达小车上B点时的速度大小; (2)滑块自B点开始到与小车速度相同时所用时间; (3)BC的长度. |
◎ 答案
解(1)设物块到达B点的速度为vB,有:mgh=
解得:v1=
(2)以物块及小车系统为研究对象,向右的方向为正方向,根据动量守恒得:mv1=(M+m)v2 解得:v2=
设滑块自B点开始到与小车速度相同时所用时间t,则:-μmg?t=mv2-mv1 t=
(3)当小车与滑块达到共同速度时,滑块的位移:x1=
小车的位移:x2=
小车与右侧的竖直墙壁发生碰撞,小车立即原速率反弹,滑块则在小车上向右做减速运动,由于滑块从小车上掉下做自由落体运动,所以滑块的末速度是0, 该过程中小车与滑块组成的系统动量守恒,设小车的末速度是v 3,向右的方向为正方向,得: -Mv2+mv2=Mv3+m×0 得:v3=
该过程对应的时间:-μmgt′=0-mv2
上一篇:如图所示,质量为m=1kg的滑块A从光滑圆弧h=0.9m处由静止开始下滑,轻弹簧的一端固定,另一端与滑块B相连,B静止在水平导轨上,B滑块与A滑块的质量相等,弹簧处在原长状态.滑
下一篇:(物理--选修3-5)在光滑的水平面上,质量为m1的小球A以速率v0向右运动.在小球A的前方O点处有一质量为m2的小球B处于静止状态,如图所示.小球A与小球B发生正碰后小球A与小球B均
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