Question

  如圖所示，四分之一圓軌道與水平軌道相切，它們與另一水平軌道在同一豎直面內(nèi)，圓軌道的半徑R=0.45m，水平軌道長S₁=3m, 與均光滑。一滑塊從O點(diǎn)由靜止釋放，當(dāng)滑塊經(jīng)過A點(diǎn)時，靜止在CD上的小車在F=1.6N的水平恒力作用下啟動，運(yùn)動一段時間后撤去力F。當(dāng)小車在CD上運(yùn)動了S₂=3.28m時速度v=2.4m/s,此時滑塊恰好落入小車中。已知小車質(zhì)量M=0.2kg,與CD間的動摩擦因數(shù)=0.4。（取g=10m/s²）求

（1）恒力F的作用時間t。

（2）與的高度差h。

 

 

 

 

Answer 1

 （1）1s （2）0.8m

解析:（1）設(shè)小車在恒力F作用下的位移為l，由動能定理得

        由牛頓第二定律得         

        由運(yùn)動學(xué)公式得           

        聯(lián)立以上三式，帶入數(shù)據(jù)得 

      （2）滑塊由O滑至A的過程中機(jī)械能守恒，即

           AB段運(yùn)動時間為

           故滑塊離開B后平拋時間與小車撤掉恒力F后運(yùn)動時間相同。

           由牛頓第二定律得  

           由運(yùn)動學(xué)公式得    

           由平拋規(guī)律得      

           帶入數(shù)據(jù)得