如图所示，光滑水平面上有一质量M ＝4．0 kg的平板车，车的左端紧靠地面上的固定挡板N，车的上表面右侧是一段长L＝1．0 m的水平轨道，水平轨道左侧连一半径R = 0．25 m的1/2光滑圆弧轨道，圆弧轨道与水平轨道在O′点相切．车右端固定一个尺寸可以忽略、处于锁定状态的压缩弹簧，一质量m＝1．0 kg的小物块紧靠弹簧，小物块与水平轨道间的动摩擦因数μ＝0．5．整个装置处于静止状态，现将弹簧解除锁定，小物块被弹出，恰能到达圆弧轨道的最高点A而抛出，g取10 m/s2．求：
（1）小物块能否落在平板车上？若能，求小物块的落点距O′点的距离；k+s-5#u 
（2）解除锁定前弹簧的弹性势能；
（3）若撤去地面上的挡板N，解除弹簧的锁定，小物块被弹出，第一次经过O′点时的速度大小。
⑴小物块恰好落在平板车上右边缘上，即小物块的落点距O′点的距离为1m。
（2）
（3）
：
解：⑴小物块恰能到达圆弧轨道的最高点A，由牛顿第二定律
mg=
（2分）k+s-5#u 
则
① （1分）
小物块从A点抛出后做平抛运动，若小物块能落在平板车上。
竖直方向：
；② （1分）
水平方向：
③ （2分）
小物块恰好落在平板车上右边缘上，即小物块的落点距O′点的距离为1m。
（2）弹簧解除锁定后，从小物块被弹出到圆弧轨道的最高点A，平板车保持静止。设弹簧解除锁定前的弹性势能为
，上述过程中系统能量守恒，则有
④ （2分）k+s-5#u
代入数据解得 ⑤ （2分）
（3）撤去挡板后，设小物块第一次经过
时的速度大小为
，此时平板车的速度大小为
，研究小物块在圆弧面上下滑过程，由系统动量守恒和系统能量守恒有
⑥ （2分）
⑦ （2分）k+s-5#u
由⑥⑦式代入数据解得 ⑧ （1分）
导学全程练创优训练系列答案科目：高中物理 来源： 题型：
如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点相接，导轨半径为R．一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧，脱离弹簧后当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的7倍，之后向上运动完成半个圆周运动恰好到达C点．试求：查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
如图所示，光滑水平面与一半径为R处在竖平面内的光滑圆轨道相切，质量为m的小球（可视为质点）以初速度v0向右运动进入圆轨道，在图中虚线位置脱离轨道，重力加速度为g，下述说法正确的是（ ）查看答案和解析>>
科目：高中物理 来源： 题型：
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（2013?如东县模拟）如图所示，光滑水平面AB与竖直面内粗糙的半圆形导轨在B点衔接，BC为导轨的直径，与水平面垂直，导轨半径为R，一个质量为m的小球将弹簧压缩至A处．小球从A处由静止释放被弹开后，以速度v经过B点进入半圆形轨道，之后向上运动恰能沿轨道运动到C点，求：查看答案和解析>>
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如图所示，光滑水平面内，一根细绳一端固定，另一端系一小球，现让小球在水平面内做匀速圆周运动，则（ ）