一個平板小車置於光滑水平面上，其右端恰好和一個光滑圓弧軌道AB的底端等高對接，如圖所示．已知小車質量M＝3.0...

問題詳情：

一個平板小車置於光滑水平面上，其右端恰好和一個光滑圓弧軌道AB的底端等高對接，如圖所示．已知小車質量M＝3.0kg，長L＝2.06m，圓弧軌道半徑R＝0.8m．現將一質量m＝1.0kg的小滑塊，由軌道頂端A點無初速釋放，滑塊滑到B端後衝上小車．滑塊與小車上表面間的動摩擦因數．(取g＝10m/s2)試求：

(1)滑塊到達B端時，軌道對它支援力的大小；

(2)小車運動1.5s時，車右端距軌道B端的距離；

(3)滑塊與車面間由於摩擦而產生的內能．

【回答】

 (1)滑塊從A端下滑到B端，由機械能守恆定律得： 解得v0=4m/s   

在B點由牛頓第二定律得：FN－mg＝，解得軌道對滑塊的支援力大小FN＝30N

(2)滑塊滑上小車後，由牛頓第二定律得：

對m：－ 

對M： 

當m、M速度相等時，有： 

聯立解得：t1=1s （1分）

此時m經過的位移： 

M經過的位移： 

m相對M經過的位移：聯立解得:2m   

此時滑塊未離開小車，此後一起勻速運動

經過時間t－t1發生位移為：

解得小車經過1.5s離B端的距離為：s=s2+s3=1m 

(3)滑塊與車面間由於摩擦而產生的內能：   

知識點：專題四 功和能

題型：綜合題