Question

 如图所示，光滑的水平面上的质量为M的小车，小车的上表面是由水平变为向上弯曲的光滑曲面，一个质量为m的小物体以水平初速度v_o进入，已知M＝3m，v_o＝4m/s，g＝10m/s²，

（1）滑块滑上小车后，能上升的最大高度；

（2）小物体在车上运动过程受合力的冲量。

 

 

 

 

Answer 1

 解：(1)当二者共速时滑块上升的高度最大

      由水平动量守恒：mv₀=（m+M）V_共

         机械能守恒：    mv₀²/2=（m+M）V_共² /2 + mgh

      滑块上升的最大高度:h=0.60m

(2)  滑块在车上运动的过程，滑块对车的压力使车一直加速，当滑块在至最低点时，车速最大：

 mv₀= mv₀=mv+MV

        mv₀² /2=（m+M）² V_共/2 + （m+M）V²/2

v=-2 m/s  V=2 m/s      v=-4 m/s  V=0（不符题意，舍去）

    车速最大值为：2 m/s