【高中物理/动量机械能】（一道融合了动量守恒、机械能守恒、摩擦生热的动力学大题）如图所示,一质量M=3kg的小车由水平部分AB和四分之一圆弧轨道BC组成,AB長L=3m,圆弧BC的半径R=0.4m,且与水平部分相切于B点,小车静止时左端与固定的光滑曲面轨道MN相切,质量为m1=0.5kg的物块P从距离轨道MN底端高为h=1.8m处由静止滑下,并与静止在小车左端的质量为m2=1kg的物块Q(....

【问题】

如图所示,一质量M=3kg的小车由水平部分AB和四分之一圆弧轨道BC组成,AB長L=3m,圆弧BC的半径R=0.4m,且与水平部分相切于B点,小车静止时左端与固定的光滑曲面轨道MN相切,质量为m1=0.5kg的物块P从距离轨道MN底端高为h=1.8m处由静止滑下,并与静止在小车左端的质量为m2=1kg的物块Q(两物块均可视为质点)发生弹性碰撞,碰撞时间极短.已知除了小车AB段粗糙外,其余所有接触面皆光滑,g取10m/s^2。
(1)求物块P与Q碰撞后Q的速度;
(2)若碰后Q运动到C点用时t=1.6s,求此过程小车位移;
(3)要使物块Q既可以到达B点又不会与小车分离,求Q与小车AB部分动摩擦因数化的取值范围.

【答案】

(1)4m/s
(2)0.75m
(3)0.1≤u≤0.2

【解答】

END