Question

【题目】如图所示，光滑曲面AB与粗糙水平轨道BC相切于B点，一质量m1=0.1 kg的小滑块1从离BC高H=0.8 m处静止开始滑下，与静止在B处的质量m2=0.3 kg的小滑块2发生弹性碰撞，碰撞后滑块2恰好运动到C处停止。已知BC间距离s=1 m，O在C的正下方，C离水平地面高h=0.45 m，（两滑块均可看作质点，不计空气阻力，g=10 m/s2）。

（1）求两物块碰撞前瞬间物块1的速度大小v0；

（2）求物块2与水平轨道BC间的动摩擦因数μ；

（3）若增加物块1 的质量，碰撞后物块2从C点水平飞出后落在水平地面上的D点，求D与C的水平距离最大不会超过多少？

Answer 1

【答案】（1）4m/s；（2）0.2；（3）

【解析】

（1）物块1从A到B，由动能定理：

得v0=4 m/s.

（2）物块1、2发生弹性碰撞，则

m1v0=m1v1+m2v2

联立以上两式得：v2==2 m/s

从B到C由动能定理：

得μ=0.2

（3）由可知当m1远大于m2时，发生弹性碰撞后物块2速度最大vm=2v0=8 m/s.

从B到C由动能定理：

离开C后做平抛运动，由

则

联立上式解得