Question

高二物理动量一题

如图所示，光滑水平面上有一质量M＝4.0kg的平板车，车的上表面右侧是一段长L＝1.0m的水平轨道，水平轨道左侧连一半径R=0.25m的1/4光滑圆弧轨道，圆弧轨道与水平轨道在O/点相切．车右端固定一个尺寸可以忽略、处于锁定状态的压缩弹簧，一质量m＝1.0kg的小物块紧靠弹簧，小物块与水平轨道间的动摩擦因数μ＝0.5．整个装置处于静止状态，现将弹簧解除锁定，小物块被弹出，恰能到达圆弧轨道的最高点A，g取10m/s2．求：

（1）解除锁定前弹簧的弹性势能；

（2）小物块第二次经过O/点时的速度大小；

我想知道为什么第(2)问有 mgR=1/2m v12+1/2Mv22 是机械能守恒吗？物快在最高点时小车应该也有动能啊？谁能告诉我?我觉的左边不成立
哒哒

Answer 1

第一问：根据机械能守恒E=umgL+mgR
第(2)问 mgR=1/2m v12+1/2Mv22 是机械能守恒
关于小球最高点是否有速度的问题，你可以想象一下整个系统运动的过程：弹簧解锁后，木块儿向左运动，速度逐渐减小。同理由于系统总动量为0，小车向右运动，速度也逐渐减小。当木块儿上坡时克服重力做功，木块儿和小车的速度一并快速减小。直到木块儿上升到最高点，小车和木块儿的速度一并为0.之后木块儿再下来，小车也向左运动。
或者你可以这样想，木块儿停在最高点，说明在这一点木块儿和车共速。而系统总动量为0，只可能是小车和木块儿的速度都是0.

希望以上回答可以对你有帮助，不明白可追问，大家都是高中生嘛。

Answer 2

物块在最高点相对小车静止.
在整个运动过程中,以小车和物块为系统动量守恒,初总动量为零(因释放前两者均静止),在最高点时两者共速,速度也为零.在整个运动过程中,不但动量守恒,机械能也过恒.

Answer 3

到达最高点时系统总动量仍然为0 第一问 1.E=umgL+mgR 最高点时速度为0 mgR=1/2m v12+1/2Mv22 这个没问题的

追问

到达最高点时小车应该有速度啊？

追答

木有的 你想啊 初始系统总动量是0吧 那么末动量也是0吧 要是小车还有速度就脱离平板车了