题目
如图所示,半圆形竖直光滑轨道固定在水平地面上,轨道半径,与水平粗糙地面相切,质量的物块静止在水平地面上点,另一质量物块在点以的初速度沿地面滑向物块,与物块发生碰撞(碰撞时间极短),碰后两物块粘在一起,之后冲上半圆轨道,到最高点时,两物块对轨道的压力恰好等于两物块的重力。已知两点间距,与均可视为质点,空气阻力不计,取。求: (1)物块与刚碰后一起运动的速度; (2)物块和地面间的动摩擦因数。
答案:(1)在轨道的最高点,根据牛顿定律 ① ② 从最低点到最高点的过程中,根据机械能守恒 ③ 由①②③式代入数据解得 ④ (2)两物块碰撞的过程中,根据动量守恒定律 ⑤ 物块从运动到的过程中,根据动能定理 ⑥ 由④⑤⑥式并代入数据得: ⑦