(1)滑块从光滑圆弧轨道过程,根据机械能守恒定律得 mgR=mv2 v==m/s=4m/s 滑块经过B端时,由牛顿第二定律得:N-mg=m N=mg+m=1×10+1×N=30N (2)当滑块滑上小车后,由牛顿第二定律,对滑块有: -μmg=ma1 得:a1=-μg=-0.3×10m/s2=-3m/s2 对小车有:μmg=Ma2 得:a2==,m/s2=1m/s2 设经时间t两者达到共同速度,则有:v+a1t=a2t 联立解得:t==s=1s. 由于1s<1.5s,此时小车还未被锁定,两者的共同速度:v′=a2t=1m/s,两者以共同速度运动时间为t′=0.5s. 故车被锁定时,车右端距轨道B端的距离:S=a2t2+v′t′=×1×12+1×0.5m/s=1m (3)从车开始运动到被锁定的过程中,滑块相对小车滑动的距离 △S=t-a2t2=×1-×1×12m=2m 所以系统损失的机械能即产生的内能为E=μmg△S=0.3×1×10×2J=6J 答:(1)滑块到达B端时,轨道对它支持力的大小为30N; (2)车被锁定时,车右端距轨道B端的距离为1m; (3)从车开始运动到被锁定的过程中,滑块与车面间由于摩擦而产生的内能大小为6J |