如图所示，水平光滑地面上停放着一辆小车，左侧靠在竖直墙壁上，小车的四分之一圆弧轨道AB是光滑的，在最低点B与水平轨道BC相切，圆弧半径为R，BC的长度是圆弧半径的10倍，整个轨道处于同一竖直平面内。可视为质点的物块从A点正上方某处无初速下落，恰好落入小车圆弧轨道滑动，然后沿水平轨道滑行至轨道末端C处恰好没有滑出。已知物块到达圆弧轨道最低点B时对轨道的压力是物块重力的9倍，小车的质量是物块的3倍，物块与水平轨道BC间的动摩擦因数μ＝0.3。不考虑空气阻力和物块落入圆弧轨道时的能量损失。求：
（1）物块开始下落的位置距水平轨道BC的竖直高度是圆弧半径的几倍；
（2）物块在小车上由B运动到C的过程中小车相对于地面的位移是多少？
解：（1）设物块的质量为m，其开始下落处的位置距BC的竖直高度为h，到达B点时的速度为v，小车圆弧轨道半径为R。由机械能守恒定律，有：
mgh=mv2 （1） （3分）
根据牛顿第二定律，有：
9mg－mg=m （2） （3分）
解得h=4R （1分）
则物块开始下落的位置距水平轨道BC的竖直高度是圆弧半径的4倍。
（2）设物块与BC间的滑动摩擦力的大小为μmg ，物块滑到C点时与小车的共同速度为v'，
物块在小车上由B运动到C的过程中小车对地面的位移大小为s。依题意，小车的质量为3m，BC长度为10R。
对物块、小车分别应用动能定理，有
－μmg (10R+ s)=mv/2 －mv2 （3） （3分）
μmgs=(3m)v/2－0 （4） （3分）
解得s = 2.5R （1分）
略
天天向上一本好卷系列答案
小学生10分钟应用题系列答案科目：高中物理 来源： 题型：
（2013?枣庄一模）如图所示，水平光滑地面上依次放置着质量m=0.08kg的10块完全相同的长直木 板．质量M=1.0kg、大小可忽略的小铜块以初速度v0=6．O m/s从长木板左端滑上木 板，当铜块滑离第一块木板时，速度大小为v1=4.0m/S．铜块最终停在第二块木板上． 取g=10m/s2，结果保留两位有效数字．求：查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
如图所示，水平光滑地面上停放着一辆质量为M的小车，小车左端靠在竖直墙壁上，其左侧半径为R的四分之一圆弧轨道AB是光滑的，轨道最低点B与水平轨道BC相切，整个轨道处于同一竖直平面内．将质量为m的物块（可视为质点）从A点无初速度释放，物块沿轨道滑行至轨道末端C处恰好没有滑出．重力加速度为g，空气阻力可忽略不计．关于物块从A位置运动至C位置的过程，下列说法中正确的是（ ）查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
（2007?天津）如图所示，水平光滑地面上停放着一辆小车，左侧靠在竖直墙壁上，小车的四分之一圆弧轨道AB是光滑的，在最低点B与水平轨道BC相切，BC的长度是圆弧半径的10倍，整个轨道处于同一竖直平面内．可视为质点的物块从A点正上方某处无初速下落，恰好落入小车圆弧轨道滑动，然后沿水平轨道滑行至轨道末端C处恰好没有滑出．已知物块到达圆弧轨道最低点B时对轨道的压力是物块重力的9倍，小车的质量是物块的3倍，不考虑空气阻力和物块落入圆弧轨道时的能量损失．求：查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
如图所示，水平光滑地面的右端与一半径R=0.2m的竖直半圆形光滑轨道相连，某时刻起质量m2=2kg的小球在水平恒力F的作用下由静止向左运动，经时间t=1s撤去力F，接着与质量m1=4kg以速度v1=5m/s向右运动的小球碰撞，碰后质量为m1的小球停下来，质量为m2的小球反向运动，然后与停在半圆形轨道底端A点的质量m3=1kg的小球碰撞，碰后两小球粘在一起沿半圆形轨道运动，离开B点后，落在离4点0.8m的位置，求恒力F的大小．（g取10m/s2）查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
如图所示，水平光滑地面上停放着一辆如图所示的小车，左侧靠在竖直墙壁上，小车的四分之一圆弧轨道是光滑的，水平部分是粗糙的．BC的长度是圆弧半径的10倍，小物块从A点正上方距水平轨道BC的竖直高度为圆弧半径的4倍处由静止开始下落，恰好滑入圆弧轨道，且刚好没有滑出末端C点．已知小车的质量是物块的3倍，不考虑空气阻力和物块落入圆弧轨道时的能量损失．求：查看答案和解析>>
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