質量為M的小車靜止在光滑的水平面上，小車的上表面是一光滑的曲面，末端是水平的，如下圖所示，小車被擋板P擋住，質量為優(yōu)的物體從距地面高H處自由下落，然后沿光滑的曲面繼續(xù)下滑，物體落地點與小車右端相距，若撤去擋板P，物體仍從原處自由落下，求物體落地時落地點距離小車右端多遠？

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解析:

運動分析：當小車被擋住時，物體落在小車上沿曲面向下滑動，對小車有斜向下方的壓力，由于P的作用小車處于靜止狀態(tài)，物體離開小車時速度為，最終平拋落地。當去掉擋板，由于物對車的作用，小車將向左加速運動，動能增大，物體相對車滑動的同時，隨車一起向左移動，整個過程機械能守恒，物體滑離小車時的動能將比在前一種情況下小，最終平拋落地，小車同時向前運動，所求距離是物體平拋過程中的水平位移與小車位移的和。求出此種情況下，物體離開車時的速度，及此時車的速度以及相應運動的時間是關鍵，由于在物體與小車相互作用過程中水平方向動量守恒，這是解決、間關系的具體方法。

（1）擋住小車時，求物體滑落時的速度

物體從最高點下落至滑離小車時機械能守恒，設車尾部（右端）離地面高為，

則有          ①

由平拋運動的規(guī)律 ②                    ③

（2）設去掉擋板時物體離開小車時速度為，小車速度為，

物體從最高點至離開小車之時系統(tǒng)機械能守恒

          ④

物體與小車相互作用過程中水平方向動量守恒            ⑤

此式不僅給出了與大小的關系，同時也說明了是向右的

物體離開車后對地平拋        ⑥                    ⑦

車在時間內SJ前的位移  ⑧

比較式⑦、③，得

解式①、④、⑤，得，

此種情況下落地點距車右端的距離

 

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖，水平地面和半圓軌道面均光滑，質量為 m 的小車靜止在地面上，小車上表面與半徑為 R 的半圓軌道最低點 P 切線相平，質量為 mB 的物體 B 靜止在 P 點．現(xiàn)有一質量為 mA 的物體 A 以初速度 v0 滑上小車左端，當 A 與小車共速時，小車還未與墻 壁碰撞，小車與墻壁碰撞時即被粘在墻壁上，已知滑塊與小車表面的滑動摩擦因數(shù)為 μ，mA=mB=m，物體 A、B 可視為質點，重力加速度為 g．試求：
（1）物體 A 與小車共速時的速度大�。�
（2）小車的最小長度 L；
（3）當物體 A 與 B 發(fā)生彈性碰撞后，欲使 B 碰后在圓軌道運動時不脫離圓軌道，小車的長度 L應在什么范圍內．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，質量為M的小車靜止在光滑的水平面上，質量為m的小滑塊在電動機的牽引下以恒定的速度向前運動，現(xiàn)使小滑塊滑到小車上，經(jīng)過一段時間后，m與M處于相對靜止，從小滑塊滑到小車到與小車相對靜止的整個過程中小滑塊的速度始終保持為v不變，它與小車之間的動摩擦因數(shù)為μ，求：
（1）在這段時間內，小車的位移是多少？
（2）這個過程電動機的牽引力做的功是多少？
（3）這個過程滑塊與小車之間產(chǎn)生的熱量為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，一輛質量為M的小車靜止在水平面上，車面上右端點有一可視為質點的滑塊1，水平面上有與車右端相距為4R的固定的
1
4
光滑圓弧軌道，其圓周半徑為R，圓周E處的切線是豎直的，車上表面與地面平行且與圓弧軌道的末端D等高，在圓弧軌道的最低點D處，有另一個可視為質點的滑塊2，兩滑塊質量均為m．某人由靜止開始推車，當車與圓弧軌道的豎直壁CD碰撞后人即撤去推力并離開小車，車碰后靠著豎直壁靜止但不粘連，滑塊1和滑塊2則發(fā)生碰撞，碰后兩滑塊牢牢粘在一起不再分離．車與地面的摩擦不計，滑塊1、2與車面的摩擦系數(shù)均為μ，重力加速度為g，滑塊與車面的最大靜摩擦力可認為等于滑動摩擦力．
（1）若人推車的力是水平方向且大小為F=
1
2
μ(M+m)g，則在人推車的過程中，滑塊1與車是否會發(fā)生相對運動？
（2）在（1）的條件下，滑塊1與滑塊2碰前瞬間，滑塊1的速度多大？
（3）若車面的長度為
R
4
，小車質量M=km，則k的取值在什么范圍內，兩個滑塊最終沒有滑離車面？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，質量為M的小車靜止在光滑的水平地面上，質量為m的小滑塊在電動機的牽引下，以恒定的速度向前運動．現(xiàn)讓小滑塊滑到小車上，經(jīng)過一段時間后，m與M處于相對靜止．設整個牽引過程中小滑塊的速度始終保持為v不變，它與小車之間的動摩擦因素為μ．求：
（1）從小滑塊滑到小車上開始到與小車相對靜止這段時間里，小車的位移是多少？
（2）電動機的牽引力做的功是多少？

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