(1)、小滑块在圆弧轨道运动过程中,由机械能守恒可知:mgR=
m1 2
…①
v
代入数值解得到底端时速度:v0=4m/s…②
当小滑块滑至圆弧轨道底端瞬间,由牛顿第二定律可知:FN?mg=m
…③
v
R
得圆弧轨道对小滑块的弹力大小:FN=30N…④
(2)、小滑块滑上木板后,由牛顿第二定律可知滑块的加速度:am=
=μ1g=4m/s2…⑤
μ1mg m
木板的加速度:aM=
=2 m/s2…⑥
μ1mg?μ2(M+m)g M
又对滑块由速度公式得:vm=v0-amt…⑦
对木板由速度公式得:vM=aMt…⑧
由⑤⑥⑦⑧解得:
小滑块在木板上运动的时间:t=0.5s …⑨
木板的速度:vM=1m/s…⑩
(3)小滑块水平飞离木板后做平抛运动,运动时间:t′=
=0.4s…?
2h g
又小滑块在木板上滑动时运动的距离:sm=
t=1.5m…?
v0+vm
2
平抛的水平距离:s'm=vmt=0.8m'…?
∴小滑块从滑上木板到落地的过程中,小滑块在水平方向移动的距离s=sm+s'm=2.3m…?
答:(1)、圆弧轨道对小滑块的弹力大小是30N.
(2)、小滑块飞离木板时木板的速度大小1m/s.
(3)、小滑块从滑上木板到落地的过程中,小滑块在水平方向移动的距离是2.3m.