Question

 如圖所示，光滑的水平面上的質量為M的小車，小車的上表面是由水平變為向上彎曲的光滑曲面，一個質量為m的小物體以水平初速度v_o進入，已知M＝3m，v_o＝4m/s，g＝10m/s²，

（1）滑塊滑上小車后，能上升的最大高度；

（2）小物體在車上運動過程受合力的沖量。

 

 

 

 

Answer 1

 解：(1)當二者共速時滑塊上升的高度最大

      由水平動量守恒：mv₀=（m+M）V_共

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

      滑塊上升的最大高度:h=0.60m

(2)  滑塊在車上運動的過程，滑塊對車的壓力使車一直加速，當滑塊在至最低點時，車速最大：

 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（不符題意，舍去）

    車速最大值為：2 m/s