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问题详情:
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=40 kg的小车B静止于轨道右侧,其板与轨道底端靠近且在同一水平面上,一个质量m=20 kg的物体C以2.0 m/s的初速度从轨道顶端滑下,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0.8 m,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=10 m/s2)求:
(1)物体C滑到轨道底端时的速度大小;
(2)物体C与小车保持相对静止时的速度大小;
(3)物体冲上小车后相对于小车板面滑动的距离。
【回答】
解析 (1)下滑过程中机械能守恒,有:
mgh=mv-mv
解得v2==2 m/s
(2)在物体C冲上小车B到与小车相对静止的过程中,两者组成的系统动量守恒,以水平向右为正方向,由动量守恒定律有mv2=(m+M)v。
得:v== m/s= m/s
(3)设物体C冲上小车后,
相对于小车板面滑动的距离为l,
由功能关系有:μmgl=mv-(m+M)v2
代入数据解得:l= m
知识点:动量守恒定律单元测试
题型:计算题
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