题目内容

【题目】两质量均为2m的劈A和B,高度相同,放在光滑水平面上,A和B的倾斜面都是光滑曲面,曲面下端与水平面相切,如图所示,一质量为m的物块位于劈A的倾斜面上,距水平面的高度为h.物块从静止滑下,然后又滑上劈B.求:

(1)物块第一次离开劈A时,劈A的速度;
(2)物块在劈B上能够达到的最大高度.(重力加速度为g)

【答案】
(1)解:设滑块第一次离开A时的速度为v1,A的速度为v2,规定向右为正方向,由系统动量守恒得:mv1﹣2mv2=0…(1)

系统机械能守恒得: …(2)

由(1)(2)解得:

答:物块第一次离开劈A时,劈A的速度为 ,方向向左.


(2)解:物块在劈B上达到最大高度h'时两者速度相同,设为v,由系统动量守恒和机械能守恒得,规定向右为正方向,

有:(m+2m)v=mv1…(3)

…(4)

由(3)(4)解得:

答:物块在劈B上能够达到的最大高度为


【解析】物块第一次离开劈A时的过程中,物块与斜劈A组成的系统动量守恒,结合动量守恒定律和机械能守恒定律求出物块第一次离开劈A时,劈A的速度;

当物块在劈B上达到最大高度时,速度与与劈的速度相同,结合动量守恒和机械能守恒求出物块在劈B上能够达到的最大高度.

【考点精析】根据题目的已知条件,利用动量守恒定律和能量守恒定律的相关知识可以得到问题的答案,需要掌握动量守恒定律成立的条件:系统不受外力或系统所受外力的合力为零;系统所受的外力的合力虽不为零,但系统外力比内力小得多;系统所受外力的合力虽不为零,但在某个方向上的分量为零,则在该方向上系统的总动量的分量保持不变;能量守恒定律:能量既不会消灭,也不会创生,它只会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而在转化和转移过程中,能量的总量保持不变.

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