(10分)如圖所示,小車的質量M=2kg,靜止在光滑的水平面上,小車AB段水平,長L=1m,BC部分是光滑的1/4圓弧形軌道,半徑R=0.4m,圓弧在C點的切線是豎直的。今有質量為m=1kg的金屬滑塊(寬度遠小于小車的長度)以水平速度v0=5m/s沖上小車,金屬滑塊與小車AB段之間的動摩擦因數(shù)μ=0.3,試求:

(1)滑塊上升的最大高度;

(2)小車獲得的最大速度。

解析

(1)設金屬滑塊上升的最大高度為H,上升到最大高度時金屬滑塊與小車具有共同速度,由動量守恒和能量守恒定律得

0=(m+M)                                          (2分)

   (2分)

解得H=0.53 m>R,說明金屬滑塊已經離開了小車。                (1分)

   (2)由于C點切線是豎直方向,所以金屬滑塊離開小車時,在水平方向與小車具有相同速度,最后金屬滑塊又從C點落回小車.當金屬滑塊再次到達B點時,小車的速度達到最大.(1分)

設此時金屬滑塊的速度為υ1,小車的速度為υ2, 由動量守恒和能量守恒定律得

0=1+2                                                                          (1分)

                                          (2分)

解得υ2=3 m/s(1分)(或υ2=m/s舍去,這是金屬滑塊第一次到達B點時小車的速度)

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,小車的質量為M,正在向右加速運動,一個質量為m的木塊緊靠在車的前端相對于車保持靜止,則下列說法正確的是(  )

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如圖所示,小車的質量為M,人的質量為m,人用恒力F拉繩,若人與車保持相對靜止,且地面為光滑的,不計滑輪與繩的質量,則車對人的摩擦力大小和方向不可能是(  )

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如圖所示,小車的質量為M,人的質量為m,人用恒力F拉繩,若人與車保持相對靜止,且地面為光滑的,又不計滑輪與繩的質量,則車對人的摩擦力可能是(  )

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如圖所示,小車的質量為M,人的質量為m,人用恒力F拉繩,若人與車保持相對靜止,且地面光滑,不計滑輪與繩的質量,則車對人的摩擦力可能是( 。

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精英家教網(wǎng)如圖所示,小車的質量為M,人的質量為m,人用恒力F拉繩,若人與車保持相對靜止,且地面為光滑的,又不計滑輪與繩的質量,則車對人的摩擦力不可能是( 。
A、0
B、(
M
M+m
)F
,方向向右
C、(
m-M
m+M
)F
,方向向左
D、(
m-M
m+M
)F
,方向向右

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