如圖所示，一質(zhì)量為5.0kg的平板車靜止在光滑水平地面上，平板車的上表面距離地面高為，其右側(cè)足夠遠(yuǎn)處有一障礙物，另一質(zhì)量為kg可視為質(zhì)點的滑塊，以v0=8m/s的初速度從左端滑上平板車，同時對平板車施加一水平向右、大小為5N的恒力，當(dāng)滑塊運動到平板車的最右端時，二者恰好相對靜止，此時撤去恒力，當(dāng)平板車碰到障礙物時立即停止運動，滑塊水平飛離平板車后，恰能無碰撞地沿圓弧切線從點切入光滑豎直圓弧軌道，并沿軌道下滑，已知滑塊與平板車間的動摩擦因數(shù)，圓弧半徑為，圓弧所對的圓心角=，取m/s2，sin53=0.8，cos53=0.6，求：（1）平板車的長度；（2）障礙物與圓弧左端的水平距離。（3）滑塊在C點處對軌道的壓力大小是多少？

解析：（1）對滑塊，由牛頓第二定律得（1分）

對平板車，由牛頓第二定律得 m/s2                                 （1分）

設(shè)經(jīng)過時間，滑塊與平板車相對靜止，共同速度為，

則       解得 s                  （1分）

滑塊與平板車在時間內(nèi)通過的位移分別為 ，    （1分）

則平板車的長度為 m                           （1分）

此問用其它方法如動能定理做的，只要結(jié)果正確的，同樣給這5分。

（2）設(shè)滑塊從平板車上滑出后做平拋運動的時間為，因滑塊恰能無碰撞地沿圓弧切線從點切入光滑豎直圓弧軌道，對處速度進(jìn)行分解可知：

    （1分）   又m/s      得m/s       （1分）   

由公式              解得m       （2分）

（3）    （1分）

由B到C過程中由機(jī)械能守恒定律得： （1分）

在C點處，由牛頓第二定律得：   （1分）

由以上式子解得：                   （1分）

由牛頓第三定律得滑塊對軌道的壓力為53N    （1分）

練習(xí)冊系列答案
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(1)滑塊運動的加速度多大？

(2)滑塊在力F作用下經(jīng)8 s通過的位移是多大？

(3)如果力F作用經(jīng)8 s后撤去，則滑塊在撤去F后還能滑行多遠(yuǎn)？

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