小明將如圖所示的裝置放在水平地面上，該裝置由弧形軌道、豎直圓軌道、水平直軌道和傾角的斜軌道平滑連接而成。質量的...

問題詳情：

小明將如圖所示的裝置放在水平地面上，該裝置由弧形軌道、豎直圓軌道、水平直軌道和傾角的斜軌道平滑連接而成。質量的小滑塊從弧形軌道離地高處靜止釋放。已知，，滑塊與軌道和間的動摩擦因數均為，弧形軌道和圓軌道均可視為光滑，忽略空氣阻力。

(1)求滑塊運動到與圓心O等高的D點時對軌道的壓力；

(2)通過計算判斷滑塊能否衝出斜軌道的末端C點；

(3)若滑下的滑塊與靜止在水平直軌道上距A點x處的質量為的小滑塊相碰，碰後一起運動，動摩擦因數仍為0.25，求它們在軌道上到達的高度h與x之間的關係。（碰撞時間不計，，）

【回答】

(1)8N，方向水平向左；(2)不會衝出；(3) （）；（）

【解析】

【詳解】(1)機械能守恆定律

牛頓第二定律

牛頓第三定律

方向水平向左

(2)能在斜軌道上到達的最高點為點，功能關係

得

故不會衝出

(3)滑塊運動到距A點x處的速度為v，動能定理

碰撞後的速度為，動量守恆定律

設碰撞後滑塊滑到斜軌道的高度為h，動能定理

得

知識點：專題五 動量與能量

題型：計算題