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如图所示,A为一具有光滑曲面的固定轨道,轨道底端是水平的,质量M=30kg的小车B静止于轨道右侧,其板面与轨道底端靠近且在同一水平面上,一个质量m=20kg的物体C以3.0m/s的初速度从轨道顶滑下,冲上小车B后经一段时间与小车相对静止并继续一起运动.若轨道顶端与底端水平面的高度差h为0.80m,物体与小车板面间的动摩擦因数μ为0.40,小车与水平面间的摩擦忽略不计,(取g=10m/s2),求:
(1)物体与小车保持相对静止时的速度;
(2)物体冲上小车后相对于小车板面滑动的距离.
分析:(1)物体C下滑过程机械能守恒列出等式,根据物体相对于小车板面滑动过程动量守恒求解
(2)物体相对于小车板面滑动,由能量守恒求解.
解答:解:(1)下滑过程机械能守恒:
mgh+
1
2
m
v
2
1
=0+
1
2
m
v
2
2
  ①
物体相对于小车板面滑动过程动量守恒
mv2=(m+M)v ②
所以  v=2.0m/s  ③
(2)设物体相对于小车板面滑动的距离为L
由能量守恒有,摩擦生热:
Q=μmgL=
1
2
m
v
2
2
-
1
2
(m+M)v2 ⑤
代入数据解得:L=1.875m   
答:(1)物体与小车保持相对静止时的速度是2.0m/s;
(2)物体冲上小车后相对于小车板面滑动的距离是1.875m.
点评:该题是一道综合题,综合运用了机械能守恒定律、动量守恒定律以及功能关系,解决本题的关键熟练这些定理、定律的运用.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,A为一具有光滑曲面的固定轨道,轨道底端是水平的,质量M=40 kg的小车B静止于轨道右侧,其板面与轨道底端靠近且在同一水平面上,一个质量m=20 kg的物体C以v1=2m/s的初速度从轨道顶滑下,冲上小车B后经一段时与小车相对静止并继续一起运动.若轨道顶端与底端水平面的高度差为h=0.8 m,物体与小车板面间的动摩擦因数为μ=0.40,小车与水平面间的摩擦忽略不计,(取重力加速度g=10 m/s2)求:
(1)物体与小车保持相对静止时的速度V;
(2)从物体冲上小车到与小车相对静止所用的时间t;
(3)物体冲上小车后相对于小车板面滑动的距离l.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,A为一具有光滑曲面的固定轨道,轨道底端是水平的,质量M=40kg小车B静止于轨道右侧,其板面与轨道底端靠近且在同一水平面上,一个质量m=20kg的物体C以2.0m/s的初速度从轨道顶滑下,冲上小车B后经一段时间与小车相对静止并继续一起运动.若轨道顶端与底端水平面的高度差h为0.8m,物体与小车板面间的动摩擦因数μ为0.40,小车与水平面间的摩擦忽略不计,(取g=10m/s2)求:
(1)从物体冲上小车到与小车相对静止所用的时间;
(2)物体冲上小车后相对于小车板面滑动的距离.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2009?河西区模拟)如图所示,A为一具有光滑曲面的固定轨道,轨道底端是水平的,质量M=30kg的小车B静止于轨道右侧,其板面与轨道底端靠近且在同一水平面上,一个质量m=10kg的物体C以初速度零从轨道顶滑下,冲上小车B后经一段时间与小车相对静止并继续一起运动.若轨道顶端与底端水平面的高度差h为0.80m,物体与小车板面间的动摩擦因数μ为0.40,小车与水平面间的摩擦忽略不计,(取g=10m/s2),求:
(1)物体与小车保持相对静止时的速度;
(2)从物体冲上小车到与小车相对静止时小车位移;
(3)物体冲上小车后相对于小车板面滑动的距离.

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,A为一具有光滑曲面的固定轨道,轨道底端是水平的,质量M=40kg的小车B静止于轨道右侧,其板面与轨道底端靠近且在同一水平面上,一个质量m=20kg的物体C以2.0m/s的初速度从轨道顶滑下,冲上小车B后经一段时间与小车相对静止并继续一起运动.若轨道顶端与底端水平面的高度差h为0.80m,物体与小车板面间的动摩擦因数μ为0.40,小车与水平面间的摩擦忽略不计,(取g=10m/s2),求:
(1)物体与小车保持相对静止时的速度;
(2)物体冲上小车后相对于小车板面滑动的距离.

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