質量為M=3 kg平板車放在光滑的水平面上，在平板車的最左端有一小物塊(可視為質點)，物塊的質量為m=1 kg，小車左端上方如圖固定著一障礙物A，初始時，平板車與物塊一起以水平速度v0=2 m/s向左運動，當物塊運動到障礙物A處時與A發(fā)生無機械能損失的碰撞，而小車可繼續(xù)向左運動.取重力加速度g=10 m/s2.

(1)設平板車足夠長，求物塊與障礙物第一次碰撞后，物塊與平板車所能獲得的共同速率.

(2)設平板車足夠長，物塊與障礙物第一次碰撞后，物塊向右運動對地所能達到的最大距離是s=0.4 m，求物塊與平板車間的動摩擦因數(shù).

(3)已知μ=0.2，要使物塊不會從平板車上滑落，平板車至少應為多長?

解：(1)物塊與障礙物碰后物塊和小車系統(tǒng)動量守恒，故有Mv0-mv0=(M+m)v 

代入數(shù)據(jù)得v=1 m／s向左 

(2)物塊第一次與障礙物碰后向右減速到零，向右運動最遠

-μmgs=0-m，代入數(shù)據(jù)得μ=0.5 

(3)物塊多次與障礙物碰撞后，最終與平板車同時停止.設物塊在平板車上運動的距離為l，那么由系統(tǒng)能量守恒有

μmgl=(m+M) 

代入數(shù)據(jù)得l=4 m 

所以要使得物塊不滑出平板車，平板車長度至少為4 m.

 


練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖,有一個可視為質點的質量為m=1 kg的小物塊,從光滑平臺上的A點以v0=2 m/s 的初速度水平拋出,到達C點時,恰好沿C點的切線方向進入固定在水平地面上的光滑圓弧軌道,最后小物塊滑上緊靠軌道末端D 點的質量為M=3 kg的長木板.已知木板上表面與圓弧軌道末端切線相平,木板下表面與水平地面之間光滑,小物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)μ=0.3,圓弧軌道半徑R=0.4 m,C點和圓弧的圓心連線與豎直方向的夾角θ=60°,不計空氣阻力,g取10 m/s2.求:

（1）小物塊在C點速度的大小為多少？

（2）小物塊剛要到達圓弧軌道末端D點時對軌道的壓力.

（3）要使小物塊不滑出長木板,木板的長度L至少多大?

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2012年5月南京、鹽城三模）如圖所示，有一個可視為質點的質量為m = 1 kg的小物塊，從光滑平臺上的A點以v0 = 3 m/s的初速度水平拋出，到達C點時，恰好沿C點的切線方向進入固定在水平地面上的光滑圓弧軌道，最后小物塊滑上緊靠軌道末端D點的質量為M = 3 kg的長木板．已知木板上表面與圓弧軌道末端切線相平，木板下表面與水平地面之間光滑，小物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)μ = 0.3，圓弧軌道的半徑為R = 0.5m，C點和圓弧的圓心連線與豎直方向的夾角θ = 53°，不計空氣阻力，取重力加速度為g=10 m/s2.求：

⑴ AC兩點的高度差；

⑵ 小物塊剛要到達圓弧軌道末端D點時對軌道的壓力；

⑶ 要使小物塊不滑出長木板，木板的最小長度．

（sin53°=0.8，cos53°=0.6）

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科目：高中物理 來源：2010年江蘇省灌南縣第二高級中學高一下學期期末考試物理試題 題型：計算題

如圖,有一個可視為質點的質量為m="1" kg的小物塊,從光滑平臺上的A點以v0="2" m/s 的初速度水平拋出,到達C點時,恰好沿C點的切線方向進入固定在水平地面上的光滑圓弧軌道,最后小物塊滑上緊靠軌道末端D 點的質量為M="3" kg的長木板.已知木板上表面與圓弧軌道末端切線相平,木板下表面與水平地面之間光滑,小物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)μ=0.3,圓弧軌道半徑R="0.4" m,C點和圓弧的圓心連線與豎直方向的夾角θ=60°,不計空氣阻力,g取10 m/s2.求:
（1）小物塊在C點速度的大小為多少？
（2）小物塊剛要到達圓弧軌道末端D點時對軌道的壓力.
（3）要使小物塊不滑出長木板,木板的長度L至少多大?

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科目：高中物理 來源：2011-2012學年廣東省佛山市高三5月臨考集訓理科綜合物理試卷（解析版） 題型：計算題

如圖所示，有一個可視為質點的質量為m = 1 kg的小物塊，從光滑平臺上的A點以v0 = 3 m/s的初速度水平拋出，到達C點時，恰好沿C點的切線方向進入固定在水平地面上的光滑圓弧軌道，最后小物塊滑上緊靠軌道末端D點的質量為M = 3 kg的長木板．已知木板上表面與圓弧軌道末端切線相平，木板下表面與水平地面之間光滑，小物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)μ = 0.3，圓弧軌道的半徑為R = 0.5m，C點和圓弧的圓心連線與豎直方向的夾角θ = 53°，不計空氣阻力，取重力加速度為g=10 m/s2.求：

⑴ AC兩點的高度差；

⑵ 小物塊剛要到達圓弧軌道末端D點時對軌道的壓力；

⑶ 要使小物塊不滑出長木板，木板的最小長度．

（）

 

 

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科目：高中物理 來源：2010年江蘇省高一下學期期末考試物理試題 題型：計算題

如圖,有一個可視為質點的質量為m=1 kg的小物塊,從光滑平臺上的A點以v0=2 m/s 的初速度水平拋出,到達C點時,恰好沿C點的切線方向進入固定在水平地面上的光滑圓弧軌道,最后小物塊滑上緊靠軌道末端D 點的質量為M=3 kg的長木板.已知木板上表面與圓弧軌道末端切線相平,木板下表面與水平地面之間光滑,小物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)μ=0.3,圓弧軌道半徑R=0.4 m,C點和圓弧的圓心連線與豎直方向的夾角θ=60°,不計空氣阻力,g取10 m/s2.求:

（1）小物塊在C點速度的大小為多少？

（2）小物塊剛要到達圓弧軌道末端D點時對軌道的壓力.

（3）要使小物塊不滑出長木板,木板的長度L至少多大?

 

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