Question

【題目】如圖所示，一個質量為m=0.2kg的小物體(P可視為質點)，從半徑為R=0.8m的光滑圓強軌道的A端由靜止釋放，A與圓心等高，滑到B后水平滑上與圓弧軌道平滑連接的水平桌面，小物體與桌面間的動摩擦因數為μ=0.6，小物體滑行L=1m后與靜置于桌邊的另一相同的小物體Q正碰，并粘在一起飛出桌面，桌面距水平地面高為h=0.8m不計空氣阻力，g=10m/s2.求：

(1)滑至B點時的速度大小；

(2)P在B點受到的支持力的大小；

(3)兩物體飛出桌面的水平距離；

(4)兩小物體落地前損失的機械能.

Answer 1

【答案】(1) (2) (3)s=0.4m (4)△E=1.4J

【解析】

（1）物體P從A滑到B的過程，設滑塊滑到B的速度為v1，由動能定理有：

解得：

（2）物體P做勻速圓周運動，在B點由牛頓第二定律有:

解得物體P在B點受到的支持力

（3）P滑行至碰到物體Q前，由動能定理有:

解得物體P與Q碰撞前的速度

P與Q正碰并粘在一起，取向右為正方向，由動量守恒定律有:

解得P與Q一起從桌邊飛出的速度

由平碰后P、Q一起做平拋運動，有：

解得兩物體飛出桌面的水平距離s=0.4m

（4）物體P在桌面上滑行克服阻力做功損失一部分機械能:

物體P和Q碰撞過程中損失的機械能:

兩小物體落地前損失的機械能

解得：△E=1.4J