如图所示放在水平面上的小车上表面水平,AB是半径为R的光滑弧轨道,下端B的
切线水平且与平板车上表面平齐,车的质量为M。现有一质量为m的小滑块,从轨道上
端A处无初速释放,滑到B端后,再滑到平板车上。若车固定不动,小滑块恰不能从车
上掉下。(重力加速度为g)
(1)求滑块到达B端之前瞬间所受支持力的大小;
(2)求滑块在车上滑动的过程中,克服摩擦力做的功;
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如图所示放在水平面上的小车上表面水平,AB是半径为R的光滑弧轨道,下端B的
切线水平且与平板车上表面平齐,车的质量为M。现有一质量为m的小滑块,从轨道上
端A处无初速释放,滑到B端后,再滑到平板车上。若车固定不动,小滑块恰不能从车
上掉下。(重力加速度为g)
(1)求滑块到达B端之前瞬间所受支持力的大小;
(2)求滑块在车上滑动的过程中,克服摩擦力做的功;
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(1)根据机械能守恒有: ① 1分
根据牛顿第二定律有, ② 1分
联立①②两式得轨道对滑块的支持力: ③ 1分
(2)滑块在车上滑动过程中,克服摩擦力做的功 ④ 2分
(3)因滑块最后恰停在车的中点,所以因摩擦而产生的内能⑤ 1分
滑块与车速度相同时,车速最大,设为。根据能量定恒有:
⑥ 2分
联立⑤⑥解得: ⑦ 2分
方法二:滑块到B点速度为
滑块最后恰停在车的中点时,滑块与车速度相同,车速最大,设为
解得: