(2014•红桥区一模)如图所示,A为一具有光滑曲面的固定轨道,轨道底端是水平的,质量M=30kg的小车B静止于轨道右侧

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  • 解题思路:(1)物体C下滑过程机械能守恒列出等式,根据物体相对于小车板面滑动过程动量守恒求解

    (2)对小车运用动能定理求解

    (3)物体相对于小车板面滑动,由能量守恒求解.

    (1)下滑过程机械能守恒mgh=

    1

    2m

    v20得

    v0=4m/s①

    物体相对于小车板面滑动过程动量守恒mv0=(m+M)v②

    所以v=

    mv0

    m+M=

    10×4

    10+30m/s=1(m/s)③

    (2)对小车由动能定理有μmgs=

    1

    2Mv2④

    s=

    Mv2

    2μmg=[3/8]m,

    (3)设物体相对于小车板面滑动的距离为L,由能量守恒有,摩擦生热:

    Q=μmgL=

    1

    2m

    v20−

    1

    2(m+M)v2⑤

    代入数据解得:L=

    3

    2(m)

    答:(1)物体与小车保持相对静止时的速度是4m/s;

    (2)从物体冲上小车到与小车相对静止时小车位移是[3/8]m;

    (3)物体冲上小车后相对于小车板面滑动的距离是[3/2]m.

    点评:

    本题考点: 动量守恒定律;机械能守恒定律.

    考点点评: 该题是一道综合题,综合运用了机械能守恒定律、动量守恒定律、动能定理以及功能关系,解决本题的关键熟练这些定理、定律的运用.

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