Question

高中物理题 为什么“滑块与小车在水平方向上有共同速度”？？？

6.如图，光滑水平地面上有一质量为M的小车，车上表面水平且光滑，车上装有半径为R的光滑四分之一圆环轨道，圆环轨道质量不计且与车的上表面相切，质量为m的小滑块从跟车面等高的平台以V0的初速度滑上小车（V0足够大，以至滑块能够滑过与环心O等高的b点），试求：
(1).滑块滑到b点瞬间，小车速度多大？
(2).滑块从滑上小车至滑到环心O等高的b点过程中，车的上表面和环的弹力共对滑块做了多少功？
(3).小车所能获得的最大速度为多少？

答案过程如下：
.(1).滑块到b点瞬间，滑块与小车在水平方向上有共同速度，设为滑块小车系统水平方向上动量守恒：
为什么“滑块与小车在水平方向上有共同速度”？？？

Answer 1

这就是动量守恒和受力分析的结合了。将小车与物体看作一个整体、我们可以看到此整体水平方向是不受力的、所以水平动量守恒（如果在一个方向上不受力、那么此方向上动量守恒）：mVO=（M加m）V。如果按照受力来分析、我们可以看到滑物受到向左的摩擦力、所以要减速、而小车受到向右的摩擦力（作用力与反作用力）、所以要加速。这样一来、就会发生共速现象、一旦共速、摩擦力就消失了、就会一直共速下去了、第一问、在d点就告诉我们滑块的竖直方向上的速度因重力做负功而变为零、因此滑块只剩下水平速度了。根据动量守恒就可以解 题了。

追问

谢谢，可是题目中有说滑块的竖直方向上的速度变为零吗？？

Answer 2

到达b点时m水平方向不受力且与M相连故可看为一个整体，故水平方向具有相同的速度

追问

m不是受到一个支持力吗？为什么能看成一个整体？