Question

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(zhì)量M=40kg的小車B靜止于軌道右側(cè)，其板面與軌道底端靠近且在同一水平面上，一個(gè)質(zhì)量m=20kg的物體C以2.0m/s的初速度從軌道頂滑下，沖上小車B后經(jīng)一段時(shí)間與小車相對(duì)靜止并繼續(xù)一起運(yùn)動(dòng)。若軌道頂端與底端水平面的高度差h為0.80m，物體與小車板面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為0.40，小車與水平面間的摩擦忽略不計(jì)，（取g=10m/s²），求：

   （1）物體與小車保持相對(duì)靜止時(shí)的速度；

   （2）從物體沖上小車到與小車相對(duì)靜止所用的時(shí)間；

   （3）物體沖上小車后相對(duì)于小車板面滑動(dòng)的距離。

Answer 1

解：

（1）下滑過程機(jī)械能守恒

物體相對(duì)于小車板面滑動(dòng)過程動(dòng)量守恒   

所以 

（2）對(duì)小車由動(dòng)量定理有 

（3）設(shè)物體相對(duì)于小車板面滑動(dòng)的距離為L

由能量守恒有，摩擦生熱：

代入數(shù)據(jù)解得：