Question

【題目】如圖所示，為半徑的光滑圓弧軌道，下端恰與小車右端平滑對接。小車質量，車長，車上表面距地面的高度，現(xiàn)有一質量的滑塊，由軌道頂端無初速度釋放，滑到端后沖上小車。已知地面光滑，滑塊與小車上表面間的動摩擦因數(shù)，當車運動了時，被地面裝置鎖定（取）。試求：

（1）滑塊到達端時，軌道對它支持力的大��；

（2）車被鎖定時，車右端距軌道端的距離；

（3）從車開始運動到被鎖定的過程中，滑塊與車面間由于摩擦而產生的內能大小。

Answer 1

【答案】（1） （2） （3）

【解析】

（1）至過程，由機械能守恒得

在點，由牛頓第二定律得

解得。

（2）設滑塊滑上小車后經(jīng)過時間與小車速度相同，共同速度大小為

對滑塊有：，

對小車有：，

解得，因

故滑塊與小車同速后，小車繼續(xù)向左勻速行駛了，則小車右端距端的距離為

解得。

（3）。

解得