问题 计算题

(13分)如图所示,在光滑的水平面上有一长为L的木板B,上表面粗糙,在其左端有一光滑的1/4圆弧槽C,与长木板接触但不相连,圆弧槽的下端与木板上表面相平,B、C静止在水平面上。现有滑块A以初速v0从右端滑上B,一段时间后,以v0/2滑离B,并恰好能到达C的最高点。A、B、C的质量均为m。求:

⑴A刚滑离木板B时,木板B的速度;

⑵A与B的上表面间的动摩擦因数μ;

⑶圆弧槽C的半径R;

⑷从开始滑上B到最后滑离C的过程中A损失的机械能。

答案

⑴v0/4 ⑵5v02/16gL (3)v02/64g(4)15mv02/32

题目分析:(1)对A在长木板B上的滑动过程,取ABC为一个系统,根据动量守恒定律有:

解得

(2) 对A在长木板B上的滑动过程,ABC系统动能减少全部转化为系统的摩擦生热

解得5v02/16gL

⑶对A滑上C直到最高点的作用过程,AC系统动量守恒,mv0/2+mvB=2mv①

AC系统机械能守恒 ②

①②联立得R= v02/64g

⑷对A滑上C直到离开C的作用过程,AC系统动量守恒mv0/2+mv0/4=mvA+mvC

AC系统初、末状态动能相等,

①②联立解得vA=v0/4。

所以从开始滑上B到最后滑离C的过程中A损失的机械能为:

15mv02/32

选择题
单项选择题 B型题