题目

(18分)如图所示,固定在地面上的光滑圆弧面与车C的上表面平滑相接,在圆弧面上有一个滑块A,其质量为mA=2kg,在距车的水平面高h=1.25m处由静止下滑,车C的质量为mC=6kg,在车C的左端有一个质量mB=2kg的滑块B,滑块A与B均可看作质点,滑块A与B碰撞后粘合一起共同运动,最终没有从车C上滑出,已知滑块A和B与车C的动摩擦因数均为,车C与水平地面的摩擦忽略不计. 取g= 10m/s2.求: (1)滑块A滑到圆弧面末端时的速度大小. (2)滑块A与B碰撞后瞬间的共同速度的大小. (3)车C的最短长度.   答案:(18分)解:(1)设滑块A滑到圆弧未端时的速度大小为v1,由机械能守恒定律有 ……①  (3分)       代入数据解得……② (2分) (2)设A、B碰后瞬间的共同速度为v2,滑块A与B碰撞瞬间与车C无关,滑块A与B组成的系统动量守恒  ……③ (3分)    代入数据解得……④  (2分) (3)设车C的最短长度为L,滑块A与B最终没有从车C上滑出,三者最终速度相同设为v3 根据动量守恒定律有……⑤  (3分) 根据能量守恒定律有……⑥  (3分) 联立⑤⑥式代入数据解得m……⑦ (2分)说明:用其他方法解答,正确的同样给分.
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