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    如图所示，地面和半圆轨道面均光滑．质量M=1kg、长L=4m的小车放在地面上，其右端与墙壁的距离为S=3m，小车上表面与半圆轨道最低点P的切线相平．现有一质量m=2kg的滑块（不计大小）以v0=6m/s的初速度滑上小车左端，带动小车向右运动．小车与墙壁碰撞时即被粘在墙壁上，已知滑块与小车表面的滑动摩擦因数μ=0.2，g取10m/s2．
    （1）求小车与墙壁碰撞时的速度；
    （2）要滑块能沿圆轨道运动而不脱离圆轨道，求半圆轨道的半径R的取值．

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    （1）设滑块与小车的共同速度为v1，滑块与小车相对运动过程中动量守恒，有
      mv0=（m+M）v1 
    代入数据解得
      v1=4m/s 
    设滑块与小车的相对位移为 L1，由系统能量守恒定律，有
      μmgL1=
    1
    2
    m
    v20
    -
    1
    2
    (m+M)
    v21

    代入数据解得   L1=3m 
    设与滑块相对静止时小车的位移为S1，根据动能定理，有
      μmgS1=
    1
    2
    M
    v21
    -0
    代入数据解得S1=2m 
    因L1＜L，S1＜S，说明小车与墙壁碰撞前滑块与小车已具有共同速度，且共速时小车与墙壁还未发生碰撞，故小车与碰壁碰撞时的速度即v1=4m/s．
    （2）滑块将在小车上继续向右做初速度为v1=4m/s，位移为L2=L-L1=1m的匀减速运动，然后滑上圆轨道的最低点P．
    若滑块恰能滑过圆的最高点，设滑至最高点的速度为v，临界条件为
      mg=m
    v 2
    R

    根据动能定理，有
    -μmgL2-mg?2R=
    1
    2
    mv 2-
    1
    2
    m
    v21

    ①②联立并代入数据解得R=0.24m 
    若滑块恰好滑至
    1
    4
    圆弧到达T点时就停止，则滑块也能沿圆轨道运动而不脱离圆轨道．
    根据动能定理，有
    -μmgL2-mg?R=0-
    1
    2
    m
    v21

    代入数据解得R=0.6m 
    综上所述，滑块能沿圆轨道运动而不脱离圆轨道，半圆轨道的半径必须满足
    R≤0.24m或R≥0.6m 
    答：
    （1）小车与墙壁碰撞时的速度是4m/s；
    （2）要滑块能沿圆轨道运动而不脱离圆轨道，半圆轨道的半径R的取值为R≤0.24m或R≥0.6m．
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，地面和半圆轨道面PTQ均光滑．质量M=lkg的小车放在地面上，小车上表面与半圆轨道最低点P的切线相平．现有一质量m=2kg的滑块（不计大小）以υ0=6m/s的初速度滑上小车左端，带动小车向右运动，小车跟墙壁碰撞时，滑块处在小车正中间位置且恰好与小车达到共同速度，碰后小车即被粘在墙壁上，滑块最终通过了半圆形轨道的最高点，已知滑块与小车表面的动摩擦因数片μ=0.2，g取10m/s2求：

    （1）小车的长度L；
     （2）圆轨道半径R的取值范围．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，地面和半圆轨道面PTQ均光滑．质量M=1kg、长L=4m的小车放在地面上，右端与墙壁的距离为S=3m，小车上表面与半圆轨道最低点P的切线相平．现有一质量m=2kg的滑块（不计大小）以vo=6m/s的初速度滑上小车左端，带动小车向右运动．小车与墙壁碰撞时即被粘在墙壁上，已知滑块与小车表面的滑动摩擦因数μ=0.2，g取10m/S2．求：
    （1）滑块在小车上运动的过程中，滑块和小车的加速度大小分别为多少？
    （2）判断小车与墙壁碰撞前是否已与滑块相对静止，并求小车与墙壁碰撞时滑块的速度．
    （3）若滑块在圆轨道滑动的过程中不脱离轨道，求半圆轨道半径R的取值范围．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网如图所示，地面和半圆轨道面均光滑，质量M=1kg、长L=4m的小车放在地面上，其右端与墙壁的距离S=3m，小车上表面与半圆轨道最低点P的切线相平．现有一质量m=2kg的滑块（可视为质点）以v0=6m/s的初速度滑上小车左端，带动小车向右运动，小车与墙壁碰撞时即被粘在墙壁上，已知滑块与小车表面的滑动摩擦因数μ=0.2，g取10m/s2．
    （1）小车与墙壁碰撞前，小滑块会不会从小车上掉下来？
    （2）讨论半圆轨道的半径R在什么范围内，滑块能沿圆轨道运动而不脱离圆轨道？

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，地面和半圆轨道面均光滑．质量M=1kg、长L=4m的小车放在地面上，其右端与墙壁的距离为S=3m，小车上表面与半圆轨道最低点P的切线相平．现有一质量m=2kg的滑块（不计大小）以v0=6m/s的初速度滑上小车左端，带动小车向右运动．小车与墙壁碰撞时即被粘在墙壁上，已知滑块与小车表面的滑动摩擦因数μ=0.2，g取10m/s2．
    （1）求小车与墙壁碰撞时的速度；
    （2）要滑块能沿圆轨道运动而不脱离圆轨道，求半圆轨道的半径R的取值．
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    科目：高中物理 来源：2012届度广东省茂名市高三上学期第一次模拟考试物理卷 题型：计算题

    如图所示，地面和半圆轨道面均光滑。质量M=1kg、长L=4m的小车放在地面上，其右端与墙壁距离为S，小车上表面与半圆轨道最低点P的切线相平。现有一质量m=2kg的滑块（不计大小）以v0=6m/s的初速度滑上小车左端，带动小车向右运动。小车与墙壁碰撞时即被粘在墙壁上，已知滑块与小车表面的滑动摩擦因数=0.2，g取m/s2。

    1.求小车与墙壁碰撞时的速度；

    2.要滑块能沿圆轨道运动而不脱离圆轨道，求半圆轨道的半径R的取值。

     

     

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