Question

如圖所示，質量M=2kg的小車靜一止在光滑的水平面上，車面上AB段是長L=1m的光滑水平平面，與AB相切的BC部分是半徑為R=0.3m的光滑

1

4

圓弧軌道，今有一質量m=1kg的小金屬塊以水平初速度v₀從A端沖上AB面，恰能上升到

1

4

圓弧軌道的最高點C，求初速度v₀的大小．（取g=1 0m/s²）

Answer 1

分析：物塊沖上滑道AB后的運動過程中，系統水平方向不受外力，動量守恒，物塊最終與滑道的速度相同，由動量守恒定律求最終速度；

解答：解：由“恰能上升到

1

4

圓弧軌道的最高點C”，當m達最高點時，m和M速度相同，設為v，對m和M組成的系統，
有mv₀=（M+m）v
v=

1

3

v0

1

2

m

v

2 0

-

1

2

(M+m)

v

2

=mgR
得       v0=

3gR

解得      v₀=3m/s
答：初速度v₀的大小為3m/s．

點評：本題是系統水平方向動量守恒和能量守恒的類型，關鍵是要抓住臨界條件．