题目内容
一质量为2kg的物体P静止于光滑水平地面上，其截面如图所示．图中ab为粗糙的水平面，长度为2m；bc为一光滑曲面，曲面和水平面相切．现有一质量为1kg的小物块以大小为| v | 0 |
| s | 2 |
①物块在以ab段受到的摩擦力大小；
②物块最后距b点的距离．
分析：①两物体从开始到第一次到达共同速度过程中动量守恒，结合动量守恒定律和能量守恒定律求出木块在ab段受到的摩擦力．
②木块返回与物体P第二次达到共同速度与第一次达到共同的速度相同，对全过程运用能量守恒定律求出木块最后距a点的距离s．
②木块返回与物体P第二次达到共同速度与第一次达到共同的速度相同，对全过程运用能量守恒定律求出木块最后距a点的距离s．
解答：解：①设木块和物体P共同速度为v，两物体从开始到第一次到达共同速度过程由动量守恒得：
mv0=（m+M）v
得：v=2m/s
根据能量守恒定律得：fs=
m
-
(M+m)v2-mgh
解得：f=3.5N
②末状态二者再次共速，设为v′，根据动量守恒得：
mv0=（m+M）v′
得：v′=2m/s
再由动量守恒得：fs′=mgh+
(M+m)v2-
(M+m)v′2
解得：s′=
m≈1.43m
答：①物块在以ab段受到的摩擦力大小是3.5N；
②物块最后距b点的距离是1.43m．
mv0=（m+M）v
得：v=2m/s
根据能量守恒定律得：fs=
| 1 |
| 2 |
| v | 2 0 |
| 1 |
| 2 |
解得：f=3.5N
②末状态二者再次共速，设为v′，根据动量守恒得：
mv0=（m+M）v′
得：v′=2m/s
再由动量守恒得：fs′=mgh+
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
解得：s′=
| 10 |
| 7 |
答：①物块在以ab段受到的摩擦力大小是3.5N；
②物块最后距b点的距离是1.43m．
点评：本题综合运用了动量守恒定律和能量守恒定律，关键选择研究的过程，根据定律列表达式进行求解．
练习册系列答案
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如图a所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端放置一质量为2kg的物体（物体与弹簧不连接），初始时物体处于静止状态，现用竖直向上的拉力F作用在物体上，使物体开始向上做匀加速运动，拉力F与物体位移x的关系如图b所示（g=10m/s2），则正确的结论是（ ）