Question

【題目】如圖所示在足夠長的光滑水平面上有一靜止的質量為M=2m的斜面，斜面表面光滑、高度為h、傾角為θ．一質量為m的小物塊以一定的初速度沿水平面向右運動，不計沖上斜面過程中機械能損失。如果斜面固定，則小物塊恰能沖到斜面頂端。求：

（1）求小物塊的初速度多大？

（2）如果斜面不固定，求小物塊沖上斜面后能到達的最大高度。

（3）如果斜面不固定，求小物塊再離開斜面后小物塊和斜面的速度。

Answer 1

【答案】（1）（2）。（3）、

【解析】

（1）根據機械能守恒定律：

解得：

（2）系統(tǒng)水平方向動量守恒：

對小物塊和斜面組成的系統(tǒng)，根據機械能守恒定律有：

=

聯(lián)立解得：

（3）設小物塊再離開斜面后小物塊和斜面的速度分別為、，對小物塊和斜面組成的系統(tǒng)，根據機械能守恒定律有：

=+

對系統(tǒng)水平方向動量守恒：

解得：=-=-，與初速度方向相反

==，與初速度方向相同