如圖所示，A為一具有光滑曲面的固定軌道，軌道底端是水平的，質量M＝40kg的小車B靜止於軌道右側，其板與軌道底...

問題詳情：

如圖所示，A為一具有光滑曲面的固定軌道，軌道底端是水平的，質量M＝40 kg的小車B靜止於軌道右側，其板與軌道底端靠近且在同一水平面上，一個質量m＝20 kg的物體C以2.0 m/s的初速度從軌道頂端滑下，衝上小車B後經一段時間與小車相對靜止並繼續一起運動。若軌道頂端與底端水平面的高度差h為0.8 m，物體與小車板面間的動摩擦因數μ為0.40，小車與水平面間的摩擦忽略不計，(取g＝10 m/s2)求：

(1)物體C滑到軌道底端時的速度大小；

(2)物體C與小車保持相對靜止時的速度大小；

(3)物體衝上小車後相對於小車板面滑動的距離。

【回答】

解析　(1)下滑過程中機械能守恆，有：

mgh＝mv－mv

解得v2＝＝2 m/s

(2)在物體C衝上小車B到與小車相對靜止的過程中，兩者組成的系統動量守恆，以水平向右為正方向，由動量守恆定律有mv2＝(m＋M)v。

得：v＝＝ m/s＝ m/s

(3)設物體C衝上小車後，

相對於小車板面滑動的距離為l，

由功能關係有：μmgl＝mv－(m＋M)v2

代入數據解得：l＝ m

知識點：動量守恆定律單元測試

題型：計算題