问题 问答题

(1)小物块刚到达B点时的速度大小和方向;

(2)要使小物块不滑出长木板,木板长度L至少为多少?

答案

(1)4m/s(2)2.5m

(1)小物块落到圆弧上的B点,B、A两点关于O点上下对称,则AB=R,

根据机械能守恒,有 mgR=mvB2              (2分)

得 ="4m/s                      "   (2分)

方向竖直向下                         (1分)

(2)小物块到达B点后沿切线方向的分速度

vB//=vBcosθ=2m/s                   (2分)

小物块从B点滑到C点,机械能守恒,取圆弧最低点C为重力势能零点,

则有                (2分)

m/s                            (1分)

小物块在长木板上滑行,系统动量守恒,设小物块刚滑到木板右端时共同速度为v,则 mvC="(M+m)v"                        (2分)

                            (2分)

滑动摩擦力对系统做功,对系统用动能定理

-μmgL =             (2分)

解得:L=" 2.5m                      "    (2分)

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