如圖所示,質量為M的平板車P高h,質量為m的小物塊Q的大小不計,位於平板車的左端,系統原來靜止在光滑水平面地面...
來源:國語幫 1.58W
問題詳情:
如圖所示,質量為M的平板車P高h,質量為m的小物塊Q的大小不計,位於平板車的左端,系統原來靜止在光滑水平面地面上。一不可伸長的輕質細繩長為R,一端懸於Q正上方高為R處,另一端系一質量也為m的小球(大小不計)。今將小球拉至懸線與豎直位置成600角,由靜止釋放,小球到達最低點時與Q的碰撞時間極短,且無能量損失,已知Q離開平板車時速度大小是平板車速度的兩倍,Q與P之間的動摩擦因數為μ,M:m=4:1,重力加速度為g。求:
(1)小物塊到達最低點與Q碰撞之前瞬間的速度是多大?
(2)小物塊Q離開平板車時平板車的速度為多大?
(3)平板車P的長度為多少?
(4)小物塊Q落地時距小球的水平距離為多少?
【回答】
*: (1)小球由靜止擺到最低點的過程中,有:
(2)小球與物塊Q相撞時,沒有能量損失,動量守恆,機械能守恆,則:
可知二者交換速度:,
Q在平板車上滑行的過程中,有:
則小物塊Q離開平板車時平板車的速度為:
(3)由能的轉化和守恆定律,知
解得,
知識點:專題五 動量與能量
題型:綜合題