Question

【題目】如圖，質量均為2m的木板A、B并排靜止在光滑水平地面上，A左端緊貼固定于水平面的半徑為R的四分之一圓弧底端，A與B、A與圓弧底端均不粘連。質量為m的小滑塊C從圓弧頂端由靜止滑下，經(jīng)過圓弧底端后，沿A的上表面從左端水平滑上A，并在恰好滑到B的右端時與B一起勻速運動。已知重力加速度為g，C過圓弧底端時對軌道的壓力大小為1.5mg，C在A、B上滑行時受到的摩擦阻力相同，C與B一起勻速運動的速度是C剛滑上A時的0.3倍，木板A的長度為L0。求：

(1)C從圓弧頂端滑到底端的過程中克服摩擦力做的功；

(2)木板B的長度L；

(3)C剛滑到B的右端時，A右端到B左端的水平距離s與木板B的長度L之比。

Answer 1

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

(1)設到達圓弧底端時的速度為，軌道對支持力大小為，下滑過程克服摩擦力做的功為，由動能定理，有：

過底端時，由牛頓第二定律，有：

由牛頓第三定律，有：

聯(lián)立解得：

(2)設剛滑過到達時，的速度為，、的速度為，、共同速度為，與、B間的摩擦力為，從滑上到剛滑到這個過程，和、組成的系統(tǒng)動量守恒，由動量守恒守律：

由功能關系：

滑上到與共速這個過程，對和組成的系統(tǒng)，由動量守恒定律：

由功能關系：

代入可得：

，

聯(lián)立可得：

(2)設從滑上到與共速所經(jīng)歷的時間為，對由動量定理則有：

設在時間內通過的距離為，對應用動能定理：

聯(lián)立并代入，得：