题目内容
【题目】如图,光滑冰面上静止放置一表面光滑的斜面体,斜面体右侧一蹲在滑板上的小孩和其面前的冰块均静止于冰面上。某时刻小孩将冰块以相对冰面3m/s的速度向斜面体推出,冰块平滑地滑上斜面体,在斜面体上上升的最大高度为h=0.3m(h小于斜面体的高度).已知小孩与滑板的总质量为m1=30kg,冰块的质量为m2=10kg,小孩与滑板始终无相对运动。取重力加速度的大小g=10m/s2.
(1)小孩将冰块推出时的速度大小
(2)求斜面体的质量;
(3)通过计算判断,冰块与斜面体分离后能否追上小孩?
【答案】(1)1m/s(2)20kg(3) 冰块不能追上小孩
【解析】(1)小孩与冰块组成的系统,根据动量守恒可得,
解得 (向右)
(2)对于冰块和斜面体组成的系统,根据动量守恒可得,
根据系统的机械能守恒得,
解得:M=20kg
(3)冰块与斜面:
根据机械能守恒,可得,
解得: (向右)
因为,所以冰块不能追上小孩.
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