如图所示,光滑曲面轨道的水平出口跟停在光滑水平面上的平板小车上表面相平,质量为m的小滑块从光滑轨道
(1) (2) (3) 试题分析:滑块滑至 Q 点时它与小车具有相同速度,这个速度大小为 V ,则有: 解得 点评:对于多过程问题,需要把握每个过程中守恒状况,然后列式求解
(1)滑块从高处运动到轨道底端,机械能守恒.mgH= 1 2 m v 0 2 v 0 = 2gH =2m/s.(2)滑块滑上平板车后,系统水平方向上不受外力,动量守恒,小车最大速度与滑块共速的速度.mv 0 =(m+M)v v= m v 0 M+m =0.5m/s .(3)由能的转化与守恒定律知,系统产生的内能等于系统损失的机械能.即: Q=mgH- 1 2 (M+m) v 2 = Mm M+m gH=3J ,(4)设小车的长度至少为L.则μmgL=Q即L=1.5m.答:(1)滑块到达轨道底端时的速度大小为2m/s.(2)滑块滑上小车后,小车达到的最大速度为0.5m/s.(3)该过程系统产生的内能Q为3J.(4)车的长度至少为1.5m.
(1)滑块由高处运动到轨道底端,由机械能守恒定律得:mgH=
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解得:v0=
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