Question

【题目】如图所示，在光滑的水平冰面上放置一个光滑的曲面体，曲面体的右侧与冰面相切，一个坐在冰车上的小孩手扶一小球静止在冰面上。已知小孩和冰车的总质量为m1=40kg，小球的质量为m2=10g，曲面体的质量为m3=10kg。某时刻小孩将小球以v0=4m/s的水平速度向曲面体推出，推出后，小球沿曲面体上升(小球不会越过曲面体，求：

(1)推出小球后，小孩和冰车的速度大小v1；

(2)小球在曲面体上升的最大高度h。

Answer 1

【答案】(1) (2)小球在曲面体上升的最大高度h=0.4m

【解析】

（1）利用动量守恒求出小孩和冰车的速度。

（2）利用动量守恒定律即能量守恒求出小球能上升的最大高度。

（1）以小球、小孩和冰车为系统，取水平向左为正方向，由动量守恒定律得：

m2v0﹣m1v1=0

解得：小孩和冰车的速度

（2）以小球和曲面体为系统，取水平向左为正方向，由水平方向动量守恒得：

m2v0=(m2+m3)v2

解得：小球在最大高度与曲面体的共同速度　

小球在曲面体上升的过程，由机械能守恒定律得：

m2v02=(m2+m3)v22+m2gh

解得：小球在曲面体上升的最大高度h=0.4m

故本题答案是：(1) (2)小球在曲面体上升的最大高度h=0.4m