如图所示,滑板静止于足够长光滑水平地面,上表面由长度为L的粗糙水平部分AB和四分之一光滑圆周BC组成(半径R未知)平滑连接而成,小物体P(可视为质点)置于滑板最右端A点,一根长度为L不可伸长的细线,一端固定于O’点,另一端系质量为m的小球Q,小球Q位于最低点时与物体P处于同一高度并恰好接触。现将小球Q拉至与O’等高处(细线处于水平拉直状态),然后由静止释放,在最低点与物体P发生弹性碰撞(碰撞时间极短)。已知物体P的质量和滑板的质量均为2m,重力加速度为g。求:
(1)小球Q与物体P碰后瞬间,物体P的速度大小;
(2)若μ=19,为保证物体始终不会从圆弧上C点离开滑板,求圆弧半径R满足的条件;
(3)要使物体P最终停在滑板上,求物体P与滑板AB段的动摩擦因数应满足的条件。
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【答案】(1)小球Q与物体P碰后瞬间,物体P的速度大小为;
(2)若μ=,为保证物体始终不会从圆弧上C点离开滑板,圆弧半径R满足的条件为R≥L;
(3)要使物体P最终停在滑板上,物体P与滑板AB段的动摩擦因数应满足的条件为μ≥。
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3
2
g
L
(2)若μ=
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1
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(3)要使物体P最终停在滑板上,物体P与滑板AB段的动摩擦因数应满足的条件为μ≥
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【解答】
【点评】
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