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在光滑水平地面上放有一质量为M带光滑弧形槽的小车,一个质量为m的小铁块以速度V0沿水平槽口滑去,如图所示,求:(1)铁块能滑至弧形槽内的最大高度:(设m不会从左端滑离M)(2)小车

题目详情
在光滑水平地面上放有一质量为M带光滑弧形槽的小车,一个质量为m的小铁块以速度V 0 沿水平槽口滑去,如图所示,求:
(1)铁块能滑至弧形槽内的最大高度:(设m不会从左端滑离M)
(2)小车的最大速度;
(3)若M=m,则铁块从右端脱离小车后将作什么运动?
▼优质解答
答案和解析
(1) (2) (3)自由落体运动

(1)铁块滑至最高处时,有共同速度V,
由动量守恒定律得:mV 0 =(M+m)V   ①(1分)
由能量守恒定律得:
    ②(2分)
由①②解得: (1分)
(2)铁块从小车右端滑离小车时,小车的速度最大为V ,此时铁块速度为V ,由动量守恒定律得:  mv=MV 1  + mV          ③(1分)
由能量守恒定律得:       ④(2分)
由③④解得:   (1分)
(3)由上面③④解得:      ⑤(1分)
由已知当M=m时,由⑤得:V 2 =0(1分)
又因铁块滑离小车后只受重力,所以做自由落体运动.(1分)
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