两个质量分别为M1和M2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.物块从静止开始滑下,然后又滑上劈B.求物块在B上能够达到的最大高度.
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设物块到达劈A的底端时,物块和A的速度大小分别为v和V,
由机械能守恒和动量守恒得
mgh=
mv2+1 2
M1V2①1 2
M1V=mv②
设物块在劈B上达到的最大高度h′,此时物块和B的共同速度大小为V′,由机械能守恒和动量守恒得
mgh′+
(M2+m)V′2=1 2
mv2③1 2
mv=(M2+m)V′④
联立①②③④式得
h′=
h⑤M1M2 (M1+m)(M2+m)
答:物块在B上能够达到的最大高度是
h.M1M2 (M1+m)(M2+m)