如图所示,地面和半圆轨道面PTQ均光滑。质量M = l kg、长L = 4 m的小车放在地面上,右端与墙壁的距离为s

如图所示,地面和半圆轨道面PTQ均光滑。质量M = l kg、长L = 4 m的小车放在地面上,右端与墙壁的距离为s = 3 m,小车上表面与R=0.5m的半圆轨道最低点P的切线相平。现有一质量m = 2 kg的滑块(不计大小)以v0 = 6 m/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10 m/s2。求:
(1)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;
(2)滑块到达P点时对轨道的压力
(3)若圆轨道的半径R可变,为使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。
要详细,详细到每一个步骤,任何一小点怎么来的,不要太笼统。

第1个回答  2017-09-13
(1)
由牛顿第二定律得:
对木块有:-μmg=ma1解得:a1=−2m/s²
对小车有:μmg=Ma2解得:a1=4m/s²
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=mv0²/2-(m+M)v1²/2
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=Mv1²/2-0
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,滑块的速度即v1=4m/s.

(2)
碰撞后,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。设滑块到点P的速度为v2,则
v2²-v1²=2a1L2,解得v2²=12
在P点时,设轨道对滑块的支持力为N,对滑块受力分析有N-mg=mv2²/R
解得N=68N,根据牛顿第三定律,滑块对轨道的压力为68N

(3)
过点P后,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=mv²/R ,根据动能定理,有
mv2²/2-mg•2R=mv²/2,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mv2²/2-mg•R=0
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
第2个回答  2015-01-26
http://gzwl.cooco.net.cn/testdetail/306277/

这里是正确的哦

希望对你有所帮助 还望采纳~~~追问

这些不够具体,上台讲没多少时间就讲完了

追答

这还不够多呀

你是学生 还是????

追问

是学生,要上台去讲了。。。有些不够具体

追答

上台讲课 胆子大一点 稍微扩展一下就可以了

加油哦

莫紧张~~

本回答被提问者采纳
第3个回答  2015-01-26
(1)由牛顿第二定律得:
对木块有:-μmg=ma1解得:a1=-2m/s2
对小车有:μmg=Ma2解得:a1=4m/s2
(2)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
mv02-
1
2
(m+M)v12
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
Mv12-0
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
v2
R

根据动能定理,有
-μmgL2-mg•2R=
1
2
mv2-
1
2
mv12
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
mv12
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)滑块在小车上运动的过程中,滑块的加速度大小为2m/s2,小车的加速度大小为4m/s2;
(2)小车与墙壁碰撞时的速度是4m/s;
(3)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.
参考:魔方格追问

这些不够具体,上台讲没多少时间就讲完了

追答

解答所写步骤差不多就是这个样子,讲台上讲题和做题是两个过程,怎样讲题学生才能够听懂这是个人应该思考的问题,这也是师者和学生的区别。

追问

可是我是学生,轮到我上去讲题目了,这里有些得出来有些突然。

追答

这样啊,最好是和教你们的物理老师询问下,让他根据你们班上学生的情况给你一些建议更好,这比网上求助实际得多哦,不要不好意思问昂

本回答被网友采纳

如图所示,地面和半圆轨道面PTQ均光滑。质量M = l kg、长L = 4 m的...
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,滑块的速度即v1=4m\/s.(2)碰撞后,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。设滑块...

如图所示,地面和半圆轨道面PTQ均光滑.质量M=l kg、长L=4m的小车放在地 ...
(1)由牛顿第二定律得:对木块有:-μmg=ma1解得:a1=-2m\/s2,对小车有:μmg=Ma2解得:a2=4m\/s2,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,以滑块的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:mv0=(m+M)v1 代入数据解解得:v1=4m\/s,设滑块与小车的相对位移为...

物理的一些问题
1.开普勒第三定律:T2\/R3=K(=4π2\/GM){R:轨道半径,T:周期,K:常量(与行星质量无关,取决于中心天体的质量)} 2.万有引力定律:F=G(m1m2)\/r^2 (G=6.67×10-11N?m2\/kg2,方向在它们的连线上) 3.天体上的重力和重力加速度:GMm\/R2=mg;g=GM\/R2 {R:天体半径(m),M:天体质量(kg)} 4.卫星绕...

高中物理 ,我想知道1小步中的为什么 如题,为什么若滑块恰好滑至 圆弧...
”这是一句提示性的话。其实很好理解,1\/4圆弧,就是圆心的正右边端点,如果滑块滑到这里没了速度,它就自己滑下去了,不会脱离轨道,但是要是超出1\/4圆弧但是还没到顶点(也就是没到1\/2圆弧)的时候没速度了,那它就悲剧了,哈。所以,这个题的答案,应该是半圆轨道的半径R的取值,要么是小于0...

高中物理 ,我想知道1小步中的为什么 如题,为什么若滑块恰好滑至 圆弧...
T点在哪?什么时候冒出来的。依我看,他的意思是:滑块恰好滑至 1\/4圆弧到达T点时就停止,然后沿着圆轨道向下滑出

相似回答
大家正在搜