题干

如图,MNP为竖直面内一固定轨道,其圆弧段MN与水平段NP相切于N、P端固定一竖直挡板。M相对于N的高度为h,NP长度为s。一木块自M端从静止开始沿轨道下滑,与挡板发生一次完全弹性碰撞后停止在水平轨道上某处。若在MN段的摩擦可忽略不计,物块与NP段轨道间的滑动摩擦因数为 μ ,求物块停止的地方与N点距离的可能值。
上一题 下一题 0.0难度 选择题 更新时间:2019-09-08 08:17:31

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解:根据功能原理,在物块从开始下滑到静止的过程中,物块重力势能减小的数值ΔEp与物块克服摩擦力所做功的数值W相等,即

ΔEp=W①

设物块质量为m,在水平滑道上滑行的总路程为s′,则ΔEp=mgh②

W=μmgs′③

设物块在水平轨道上停止的地方与N点的距离为d.若物块在与P碰撞后,在到达圆弧形轨道前停止,则s′=2s-d④

联立①②③④式得d=2s-