问题 计算题

【选修3-5选做题】

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A顶端自由下滑。劈顶端到地面距离h=0.06 m,劈A与物块的质量比s。求:

(1)物块离开A的瞬间A和物块的速度各为多少;(g=10 m/s2)

(2)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与物块的质量比应满足什么条件。

答案

解:(1)设向右为正方向,小球从A滑下的过程,系统机械能守恒

水平方向动量守恒mv0-M1v1=0

解得A的速度v1=0.2m/s

物块的速度v0=1.0 m/s

(2)物块冲上B又离开的过程,系统机械能守恒

水平方向动量守恒mv0=M2v2+mv'

可得

当m<M2时v'<0,当v'的大小不大于v1时m不能再追上A

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