水平轨道BC相切,BC=2R,整个轨道处于同一竖直面内.将质量为m的物块(可视为质点,其中M=2m)从A点无初速度释放,物块与小车上表面BC之间的动摩擦因数为0.5.求物块相对BC运动的位移.(g=10 m/s)
图3
答案 R
解析 小物块从A下滑到B的过程中,小车保持静止,对物块由机械能守恒定律得
mgR=mv
从B到C的过程中,小车和物块组成的系统水平方向动量守恒,有
mv0=(m+M)v1
从B到C的过程中,由功能关系得
μmgΔx=mv-(m+M)v
联立各式得Δx=R.
4.如图4所示,质量m1=0.3 kg的小车静止在光滑的水平面上,车长L=1.5 m,现有质量m2=0.2 kg可视为质点的物块,以水平向右的速度v0=2 m/s从左端滑上小车,最后在车面上某处与小车保持相对静止.物块与车面间的动摩擦因数μ=0.5,取g=10 m/s2,求:
图4
(1)物块在车面上滑行的时间t;
(2)要使物块不从小车右端滑出,物块滑上小车左端的速度v0′不超过多少.
答案 (1)0.24 s (2)5 m/s