如图所示两个质量分别为M1、M2的劈A、B,高度相同。放在光滑水平面上,A、B的上表面为光滑曲面,曲面末端与地面相切。有一质量为m的物块(可视为质点)自劈顶端自由下滑。劈顶端到地面距离h=0.06m,劈A与物块的质量比M1/m =5。
求:(I)物块离开A瞬间A和物块的速度各多大?(g=10m/s2)
(II)物块从A上滑下后又冲上B,若要保证物块离开B后不能追上A,则B与物块的质量比M2/m应满足什么条件。
①、设向右为正方向,小球从A滑下的过程
能量守恒: ……………………1分
水平方向动量守恒: mv0-M1v1="0 " ……………………1分
可得: A的速度: v1="0.2m/s " ……………………1分
物块的速度: v0="1.0m/s " ……………………1分
②、物块冲上B又离开的过程:
能量守恒: ……………………1分
水平方向动量守恒: mv0=M2v2+mv’ ……………………1分
可得: ……………………1分
当m<M2时v’<0,当v’的大小不大于v1时m不能再追上A:
即: ……………………1分
得: ……………………2分