Question

【題目】如圖所示，半徑R=0.45m的光滑圓弧軌道固定在豎直平面內，B為軌道的最低點，B點右側的光滑的水平面上緊挨B點有一靜止的小平板車，平板車質量M=1kg，長度L=1m，小車的上表面與B點等高，距地面高度h=0.2m．質量m=1kg的物塊(可視為質點)從圓弧最高點A由靜止釋放，經B點滑到小車上，物塊與平板車上表面間的動摩擦因數=0.2，取g=10m/s2.試求：

（1）物塊滑到軌道上的B點時對軌道的壓力大小；

（2）物塊落地時距平板車右端的水平距離.

Answer 1

【答案】（1）30N（2）0.2m

【解析】（1）物塊從圓軌道頂端滑到B點過程中機械能守恒，

在B點

根據牛頓第三定律可知滑塊對軌道壓力

（2）從物塊滑上小車到滑離小車過程中，物塊和小車組成的系統動量守恒，設物體滑離小車時速度為此時小車速度為

根據功能關系，聯立即得

物塊滑離平板車做平拋運動的時間

物塊落地距平板車右端的水平距離，解得