Question

(18分)在光滑水平地面上放有一質量為M帶光滑弧形槽的小車，一個質量為m的小鐵塊以速度V₀沿水平槽口滑去，如圖所示，求：

(1)鐵塊能滑至弧形槽內的最大高度；(設m不會從左端滑離M)
(2)小車的最大速度；
(3)若M＝m，則鐵塊從右端脫離小車后將作什么運動？

Answer 1

（1）   (2)       (3)做自由落體運動

試題分析：(1)鐵塊滑至最高處時，有共同速度V，由動量守恒定律得： ①
由能量守恒定律得：  ②
由①②解得：
(2)鐵塊從小車右端滑離小車時，小車的速度最大為，此時鐵塊速度為，
由動量守恒定律得：      ③
由能量守恒定律得：    ④
聯(lián)立③④解得：
（3）由③④解得：        ⑤
由已知當M=m時，由⑤得：
又因鐵塊滑離小車后只受重力，所以做自由落體運動．