高中物理解答题第二小题求解。
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发布时间：2023-09-03 11:43
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时间：2024-11-26 02:41
二者共速时速度v
mv0=(M+m)v v=12/3=4
设小车的最小长度为L1，由系统能量守恒定律，有：
μmgL1=mv²0/2-(m+M)v²/2
解得 L1=3m
2
设小车与墙壁碰撞时，滑块与P点的距离为L2，若滑块恰能滑过圆的最高点，设滑至最高点的速度为v，在最高点Q速度vQ,临界条件为：
mg+N=mv²Q/R
…-μmgL2-mg2R=mv0²2/2-mvQ²2/2………………………………
①②联立并代入数据解得：L2=1m
这种情况下小车的长度为：L1+L2=4m
若滑块恰好滑至1/4圆弧到达A点时就停止，则滑块也能沿圆轨道运动而不脱离圆轨道．
根据动能定理，有：
-μmgL3-mgR=mv0²2/2-mvA²2/2…
代入数据解得：L3=2.8 m
这种情况下小车的长度为：L1+L3=5.8m
若滑块滑至P点时速度恰好为零，由动能定理，有：
-μmgL4=0-mv1²/2……
解得：L4=4m
这种情况下小车的长度为：L=L1+L4=7m
综上所述，滑块能沿圆轨道运动而不脱离圆轨道，半圆轨道的半径必须满足：
3m<L<4m或<7m 或58<L<7m
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时间：2024-11-26 02:41
最小长度即共速时滑块刚好到小车最右端。
mv0=(m+M)v'得v'=4m/s........共速的速度
a=μg=2m/s²
-2aS=v'²-v0²
得S=5m
-2mgR=mvq²/2-mvp²/2
得vq²=vp²-4gR≥0
得vp²≥4gR
小车与右端碰撞后，滑块做初速度v'=4,a=μg=2的匀减速运动
-2aS'=vp²-v'²
得vp²=v'²-2aS'≥4gR
的S‘≤1.6m
所以小车的长度L的范围是5≤L≤6.6m
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时间：2024-11-26 02:42
