如图所示,水平地面和半圆轨道面均光滑,质量M=1kg的小车静止在地面上,小车上表面与R=0.24m的半圆轨道最低点P的切线相平。现有一质量m=2kg的滑块(可视

如图所示,水平地面和半圆轨道面均光滑,质量M=1kg的小车静止在地面上,小车上表面与R=0.24m的半圆轨道最低点P的切线相平。现有一质量m=2kg的滑块(可视

题型:不详难度:来源:
如图所示,水平地面和半圆轨道面均光滑,质量M=1kg的小车静止在地面上,小车上表面与R=0.24m的半圆轨道最低点P的切线相平。现有一质量m=2kg的滑块(可视为质点)以v0=6m/s的初速度滑上小车左端,二者共速时小车还未与墙壁碰撞,当小车与墙壁碰撞时即被粘在墙壁上,已知滑块与小车表面的滑动摩擦因数μ=0.2,g取10m/s2,求:
(1)滑块与小车共速时的速度及小车的最小长度;
(2)滑块m恰好从Q点离开圆弧轨道时小车的长度;
(3)讨论小车的长度L在什么范围,滑块能滑上P点且在圆轨道运动时不脱离圆轨道?
答案
(1)L1="3m(2)" (3)
解析
(1)由动量守恒知,
得v1=4m/s(4分)设小车的最小长度为L1
由能量守恒知,得L1=3m(4分)
(2)m恰能滑过圆弧的最高点,(2分)
小车粘在墙壁后,滑块在车上滑动,运动到最高点Q,
在这个过程对滑块由动能定理:(2分)
解得:
所以小车长度(2分)
(3)由(2)可知,滑块要想运动到Q点,小车的长度L必须满足:
若滑块恰好滑至圆弧到达T点时就停止,则滑块也能沿圆轨道运动而不脱离圆轨道。
小车粘在墙壁后,滑块在车上滑动,运动到T点, 在这个过程对滑块由动能定理:(2分)
解得(2分)
本题考查的是动量守恒和动能定理的应用。
举一反三
一质量为 m的小球,用长为l的轻绳悬挂于O点。小球在水平拉力F作用下,从平衡位置P点缓慢地移动到Q点,如图1所示,则拉力F所做的功为 (      )
A.mglcosθB.mgl(1-cosθ)
C.FlcosθD.Flsinθ

题型:不详难度:| 查看答案
如图2所示,在离地面高处以初速抛出一个质量为的物体,不计空气阻力,取抛出位置为零势能面,则物体着地时的机械能为 (    )
A.B.
C.D.

题型:不详难度:| 查看答案
质量为m的物体,由静止开始下落,由于阻力作用,下落的加速度为4g/5,在物体下落h的过程中,下列说法中正确的是:(     )
A.物体的动能增加了4mgh/5
B.物体的机械能减少了4mgh/5
C.物体克服阻力所做的功为mgh/5
D.物体的重力势能减少了mgh

题型:不详难度:| 查看答案
如图所示,滑块在恒定外力F=2mg的作用下从水平轨道上的A点由静止出发到B点时撤去外力,又沿竖直面内的光滑半圆形轨道运动,且恰好通过轨道最高点C,滑块脱离半圆形轨道后又刚好落到原出发点A,求AB段与滑块间的动摩擦因数。
题型:不详难度:| 查看答案
质量为的铅球被水平抛出,在空中下落高度为后的水平分速度大小为,竖直分速度大小为。在平抛运动过程中,铅球动能变化量的大小为
A.B.
C.D.

题型:不详难度:| 查看答案
最新试题
热门考点

超级试练试题库

© 2017-2019 超级试练试题库,All Rights Reserved.