Question

(10分) 如圖所示，A為有光滑曲面的固定軌道，軌道底端的切線方向是水平的．質量M＝40 kg的小車B靜止于軌道右側，其上表面與軌道底端在同一水平面上．一個質量 m＝20 kg的物體 C 以2.0 m/s的初速度從軌道頂端滑下，沖上小車 B 后經一段時間與小車相對靜止并一起運動．若軌道頂端與底端的高度差 h＝1.6 m．物體與小車板面間的動摩擦因數μ＝0.40，小車與水平面間的摩擦忽略不計．(取 g＝10 m/s²)，求：

①物體與小車保持相對靜止時的速度 v；
②物體在小車上相對滑動的距離 L.

Answer 1

（1）2m/s    (2) 3m

解析試題分析：（1）物體下滑過程機械能守恒

物體相對于小車板面滑動過程動量守恒，
有：
聯立兩式解得：v=2m/s
(2)設物體相對于小車板面滑動的距離為L，
由能量守恒有：
代入數據解得：L=3m
考點：本題考查機械能守恒定律、動量守恒定律和能量守恒定律。