(2014•红桥区一模)如图所示,A为一具有光滑曲面的固定轨道,轨道底端是水平的,质量M=30kg的小车B静止于轨道右侧

(2014•红桥区一模)如图所示,A为一具有光滑曲面的固定轨道,轨道底端是水平的,质量M=30kg的小车B静止于轨道右侧,其板面与轨道底端靠近且在同一水平面上,一个质量m=10kg的物体C以初速度零从轨道顶滑下,冲上小车B后经一段时间与小车相对静止并继续一起运动.若轨道顶端与底端水平面的高度差h为0.80m,物体与小车板面间的动摩擦因数μ为0.40,小车与水平面间的摩擦忽略不计,(取g=10m/s2),求:
(1)物体与小车保持相对静止时的速度;
(2)从物体冲上小车到与小车相对静止时小车位移;
(3)物体冲上小车后相对于小车板面滑动的距离.
110925727 1年前 已收到1个回答 举报

karen8264 幼苗

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解题思路:(1)物体C下滑过程机械能守恒列出等式,根据物体相对于小车板面滑动过程动量守恒求解
(2)对小车运用动能定理求解
(3)物体相对于小车板面滑动,由能量守恒求解.

(1)下滑过程机械能守恒mgh=
1
2m
v20得
v0=4m/s①
物体相对于小车板面滑动过程动量守恒mv0=(m+M)v②
所以v=
mv0
m+M=
10×4
10+30m/s=1(m/s)③
(2)对小车由动能定理有μmgs=
1
2Mv2④
s=
Mv2
2μmg=[3/8]m,
(3)设物体相对于小车板面滑动的距离为L,由能量守恒有,摩擦生热:
Q=μmgL=
1
2m
v20−
1
2(m+M)v2⑤
代入数据解得:L=
3
2(m)
答:(1)物体与小车保持相对静止时的速度是4m/s;
(2)从物体冲上小车到与小车相对静止时小车位移是[3/8]m;
(3)物体冲上小车后相对于小车板面滑动的距离是[3/2]m.

点评:
本题考点: 动量守恒定律;机械能守恒定律.

考点点评: 该题是一道综合题,综合运用了机械能守恒定律、动量守恒定律、动能定理以及功能关系,解决本题的关键熟练这些定理、定律的运用.

1年前

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