Question

如图所示，光滑的圆弧AB（质量可忽略）固定在甲车的左端，其半径R=１m。质量均为M=3kg的甲、乙两辆小车静止于光滑水平面上，两车之间通过一感应开关相连（当滑块滑过感应开关时，两车自动分离）。其中甲车上表面光滑，乙车上表面与滑块P之间的动摩擦因数μ=0．4。将质量为m=2kg的滑块P（可视为质点）从Ａ处由静止释放，滑块P滑上乙车后最终未滑离乙车。求：

（1）滑块P刚滑上乙车时的速度大小；

（2）滑块P在乙车上滑行的距离为多大？（g=10m/s²）

Answer

（1）；

（2）

【解析】

试题分析：（1）设滑块P刚滑上乙车时的速度为，此时两车的速度为，对整体应用动量守恒和能量关系有：

对整体应用能量守恒有：

解得：，。

（2）设滑块P和小车乙达到的共同速度为，滑块P在乙车上滑行的距离为L，对滑块P和小车乙应用动量守恒和能量关系有：

对滑块P和小车乙应用能量守恒有：

解得：

考点：动量守恒定律、机械能守恒定律

【名师点睛】正确分析物体的运动过程，把握每个过程所遵守的物理规律是解题的关键，结合动量守恒定律和能量守恒定律进行求解．动量守恒定律解题时应注意其矢量性。