灵鹊做题网一道高三物理题 已知解法 求原因
来源：学生作业帮 编辑：灵鹊做题网作业帮 分类：物理作业 时间：2024/05/10 19:09:40
一道高三物理题 已知解法 求原因
如图所示,水平光滑地面上放一质量M=3kg的小车,左侧靠在竖直墙上,小车的四分之一圆弧轨道AB是光滑的,最低点B与粗糙的水平轨道BC相切.质量m=1kg的小滑块从A点正上方距BC竖直高度h=1.8m处无初速下落,滑过圆弧轨道后沿水平方向在小车上滑动. 当小车与滑块达到共同速度后,小车与右侧的竖直墙壁发生碰撞,小车立即原速率反弹,之后滑块从车上掉下做自由落体运动. 已知滑块与BC间的动摩擦因数μ=0.3,g=10m/s2,不计空气阻力,求： (1)滑块到达小车上B点时的速度大小； (2)滑块自B点到与小车共速所用时间
解：(1)mgh=1/2mvB^2
vB=6m/s
(2)它们达到共同速度v所用时间t满足
v=vB-1/2gt①
v=μmgt/M
t=1.5s
问：①式是什么意思?
如图所示,水平光滑地面上放一质量M=3kg的小车,左侧靠在竖直墙上,小车的四分之一圆弧轨道AB是光滑的,最低点B与粗糙的水平轨道BC相切.质量m=1kg的小滑块从A点正上方距BC竖直高度h=1.8m处无初速下落,滑过圆弧轨道后沿水平方向在小车上滑动. 当小车与滑块达到共同速度后,小车与右侧的竖直墙壁发生碰撞,小车立即原速率反弹,之后滑块从车上掉下做自由落体运动. 已知滑块与BC间的动摩擦因数μ=0.3,g=10m/s2,不计空气阻力,求： (1)滑块到达小车上B点时的速度大小； (2)滑块自B点到与小车共速所用时间
解：(1)mgh=1/2mvB^2
vB=6m/s
(2)它们达到共同速度v所用时间t满足
v=vB-1/2gt①
v=μmgt/M
t=1.5s
问：①式是什么意思?
（1）机械能守恒mgh=mv^2/2
v0=√2gh=√20*1.8=6m/s
(2）设共同速度为v,由动量守恒得mv0=(m+M）v
v=v0/4=1.5m/s
小车受到滑块的摩擦力为μmg=Ma
a=μmg/M=μg/3=1m/s^2
v=at
t=v/a=1.5s
v0=√2gh=√20*1.8=6m/s
(2）设共同速度为v,由动量守恒得mv0=(m+M）v
v=v0/4=1.5m/s
小车受到滑块的摩擦力为μmg=Ma
a=μmg/M=μg/3=1m/s^2
v=at
t=v/a=1.5s