问题
计算题
(12分)一个平板小车置于光滑水平面上,其右端恰好和一个1/4光滑圆弧轨道AB的底端等高对接,如图所示。已知小车质量M=2kg,小车足够长,圆弧轨道半径R=0.8m。现将一质量m=0.5kg的小滑块,由轨道顶端A点无初速释放,滑块滑到B端后冲上小车。滑块与小车上表面间的动摩擦因数μ=0.2,g取10m/s2。求:
(1)滑块到达B端时,速度为多少?对轨道的压力多大?
(2)经多长的时间物块与小车相对静止?
(3)小车运动2s时,小车右端距轨道B端的距离。
答案
(1) (2) (3)
题目分析:
(1)A到B过程,由动能定理得: ① 在B点: ②
解①②可得:
(2)对物块和小车受力分析如图所示:
物块:
小车:
解得:
当物块与小车相对静止时,两车速度相等,即:
解得:
(3)在1.6s内,小车做匀加速运动:
1.6s后,物块与小车一起匀速运动:
故2s内小车距轨道B端的距离为
以上每一式及每个结果各1分