如图所示放在水平面上的小车上表面水平,AB是半径为R的1/4光滑圆弧轨道,下端B的切线水平且与平板车上表面平齐,车的质量

如图所示放在水平面上的小车上表面水平,AB是半径为R的1/4光滑圆弧轨道,下端B的切线水平且与平板车上表面平齐,车的质量为M。现有一质量为m的小滑块,从轨道上端A处无初速释放,滑到B端后,再滑到平板车上。若车固定不动,小滑块恰不能从车上掉下。(重力加速度为g)
(1)求滑块到达B端之前瞬间所受支持力的大小;
(2)求滑块在车上滑动的过程中,克服摩擦力做的功;
(3)若车不固定,且地面光滑,把滑块从A点正上方的P点无初速释放,P点到A点的高度为h,滑块从A点进入轨道,最后恰停在车的中点,求车的最大速度。
76329148 1年前 已收到1个回答 举报

红小将 幼苗

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(1)根据机械能守恒有:
根据牛顿第二定律有:
联立①②两式,得轨道对滑块的支持力:F N =3mg ③
(2)滑块在车上滑动过程中,克服摩擦力做的功W=mgR ④
(3)方法一:因滑块最后恰停在车的中点,所以因摩擦而产生的内能
滑块与车速度相同时,车速最大,设为v 2 ,根据能量守恒有:
联立⑤⑥解得:
方法二:滑块到B点速度为
滑块最后恰停在车的中点时,滑块与车速度相同,车速最大,设为v 3
mv 2 =(M+m)v 3
解得:

1年前

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