如圖所示,水平地面和半圓軌道面均光滑,質(zhì)量M=1kg的小車靜止在地面上,小車上表面與R=0.24m的半圓軌道最低點P的切線相平,F(xiàn)有一質(zhì)量m=2kg的滑塊(可視為質(zhì)點)以v0=6m/s的初速度滑上小車左端,二者共速時小車還未與墻壁碰撞,當(dāng)小車與墻壁碰撞時即被粘在墻壁上,已知滑塊與小車表面的滑動摩擦因數(shù)μ=0.2,g取10m/s2,求:
(1)滑塊與小車共速時的速度及小車的最小長度;
(2)滑塊m恰好從Q點離開圓弧軌道時小車的長度;
(3)討論小車的長度L在什么范圍,滑塊能滑上P點且在圓軌道運動時不脫離圓軌道?
(1)L1=3m(2) (3)
【解析】(1)由動量守恒知,,
得v1=4m/s(4分)設(shè)小車的最小長度為L1
由能量守恒知,得L1=3m(4分)
(2)m恰能滑過圓弧的最高點,(2分)
小車粘在墻壁后,滑塊在車上滑動,運動到最高點Q,
在這個過程對滑塊由動能定理:(2分)
解得:
所以小車長度(2分)
(3)由(2)可知,滑塊要想運動到Q點,小車的長度L必須滿足:
若滑塊恰好滑至圓弧到達(dá)T點時就停止,則滑塊也能沿圓軌道運動而不脫離圓軌道。
小車粘在墻壁后,滑塊在車上滑動,運動到T點, 在這個過程對滑塊由動能定理:(2分)
解得(2分)
本題考查的是動量守恒和動能定理的應(yīng)用。
科目:高中物理 來源: 題型:
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科目:高中物理 來源:2012屆廣東省汕頭二中高三第五次階段考試?yán)砜凭C合物理試卷(帶解析) 題型:計算題
如圖所示,水平地面和半圓軌道面均光滑,質(zhì)量M=1kg的小車靜止在地面上,小車上表面與R=0.24m的半圓軌道最低點P的切線相平,F(xiàn)有一質(zhì)量m=2kg的滑塊(可視為質(zhì)點)以v0=6m/s的初速度滑上小車左端,二者共速時小車還未與墻壁碰撞,當(dāng)小車與墻壁碰撞時即被粘在墻壁上,已知滑塊與小車表面的滑動摩擦因數(shù)μ=0.2,g取10m/s2,求:
(1)滑塊與小車共速時的速度及小車的最小長度;
(2)滑塊m恰好從Q點離開圓弧軌道時小車的長度;
(3)討論小車的長度L在什么范圍,滑塊能滑上P點且在圓軌道運動時不脫離圓軌道?
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科目:高中物理 來源:2011-2012學(xué)年廣東省汕頭二中高三(下)第五次段考物理試卷(解析版) 題型:解答題
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