Question

如图所示,一辆质量为 如图所示,一辆质量为M=2 kg、长L=2.25 m的小车放在光滑水平面上.小车的左端上表面与四分

Answer 1

(1)设小物块滑到圆弧轨道底端Q的速度v _Q ,在小物块从圆弧轨道上滑下的过程中,由机械能守恒定律得

mgR=mv _Q ² ／R

小物块在圆弧轨道底端Q,由牛顿第二定律有

N-mg=mv _Q ² ／R

联立解出N=30 N

由牛顿第三定律,小物块对轨道的压力为30 N；

(2)小物块在小车上滑动过程中,小物块与小车加速度分别为a _m 和a _M ,对地位移分别为x _m 和x _M ,则

a _m =μmg/m

a _M =μmg/M

x _m =v _Q t-a _m t ² /2

x _M =a _M t ² /2

又L=x _m -x _M

联立解出t=0.5 s

(3)小物块从小车右端水平飞出时,小物块与小车的速度分别为v _m =v _Q -a _m t

v _M =a _M t

又h=gt' ² /2

x=（v _m -v _M ）t'

联立解出x=1.2 m.