帮忙解决一道物理题

来源：百度知道 编辑：UC知道 时间：2024/05/12 11:46:33
质量为M的小车静止在光滑的水平面上，小车的上面是一光滑的曲面，末端是水平的，小车被挡板P挡住，质量m的物体从距离地面高H处自由下落，然后沿着光滑曲面下滑，物体落地点与小车有短距离为S,若撤去挡板，物体仍然从原来高度自由落下，求物体落地时地点与小车右端距离是多少

当小车被挡板挡住时,小车静止.设小车末端距离地面高度为h
物体离开小车时的速度为V
根据机械能守恒,得到,1/2mV^2=mg(H-h) 1)
物体离开小车做平抛运动,根据平抛运动知识有,
S=V*(2h/g)^(1/2) 2)
联立1)和2),解出V,h
如果撤去挡板,当物体下滑,那么小车将会后退.该过程中动量守恒,机械能守恒.
设物体离开小车末端时的速度为V1,此时小车的速度为V2
根据(水平方向上)动量守恒有:
M*V2=m*V1 3)
根据机械能守恒有:
1/2m*V1^2+1/2M*V2^2=mg(H-h) 4)
联立3)和4),解出V1和V2
物体离开小车后,做(水平速度为V1的)平抛运动.而小车做速度为V2的匀速运动(方向与物体运动方向相反)
根据平抛运动知识有:
S'=(V1+V2)*(2h/g)^(1/2) 5)
(2h/g)^(1/2)表示物体平抛运动时间,S'表示此时物体落地点与小车的右端的距离.
把V1和V2,h的表达式代人5)中,即可求出S'