問題詳情：
如圖所示，一質量M=4kg的小車靜置於光滑水平地面上，左側用固定在地面上的銷釘擋住．小車上表面由光滑圓弧軌道BC和水平粗糙軌道CD組成，BC與CD相切於C， BC所對圓心角θ＝37°，CD長L＝3m．質量m=1kg的小物塊從某一高度處的A點以v0＝4m/s的速度水平拋出，恰好沿切線方向自B點進入圓弧軌道，滑到D點時剛好與小車達到共同速度v=1.2m/s．取g＝10m/s2，sin37°=0.6，忽略空氣阻力．
（1）求A、B間的水平距離x；
（2）求小物塊從C滑到D所用時間t0；
（3）若在小物塊拋出時拔掉銷釘，求小車向左運動到最大位移年時滑塊離小車左端的水平距離．
【回答】
（1）1.2m（2）1s （3）3.73m
【詳解】
（1）由平拋運動的規律得：
tanθ=
x= v0t
得：x=1.2m
(2)物塊在小車上CD段滑動過程中，由動量守恆定律得：mv1=(M+m) v
由功能關係得：fL=
mv12－
（M＋m）v2
對物塊，由動量定理得：－ft0=m v－m v1
得：t0=1s
（3）有銷釘時：mgH＋
mv02＝
mv12
由幾何關係得：H－
gt2=R(1－cosθ)
B、C間的水平距離：xBC=Rsinθ
μmgL=
mv12－
（M＋m）v2
若拔掉銷釘，小車向左運動達最大位移時，速度爲0，此時物塊速度爲4m/s
由能量守恆：mgH=μmg(Δx-xBC)
得：Δx=3.73m
知識點：**碰撞和非**碰撞
題型：解答題
