Question

【題目】如圖,光滑冰面上靜止放置一表面光滑的斜面體,斜面體右側一蹲在滑板上的小孩和其面前的冰塊均靜止于冰面上。某時刻小孩將冰塊以相對冰面3m/s的速度向斜面體推出,冰塊平滑地滑上斜面體,在斜面體上上升的最大高度為h=0.3m(h小于斜面體的高度).已知小孩與滑板的總質量為m1=30kg,冰塊的質量為m2=10kg,小孩與滑板始終無相對運動。取重力加速度的大小g=10m/s2.

(1)小孩將冰塊推出時的速度大小

(2)求斜面體的質量；

(3)通過計算判斷，冰塊與斜面體分離后能否追上小孩?

Answer 1

【答案】（1）1m/s（2）20kg(3) 冰塊不能追上小孩

【解析】（1）小孩與冰塊組成的系統，根據動量守恒可得，

解得 （向右）

（2）對于冰塊和斜面體組成的系統，根據動量守恒可得，

根據系統的機械能守恒得，

解得：M=20kg

（3）冰塊與斜面：

根據機械能守恒，可得，

解得： （向右）

因為，所以冰塊不能追上小孩．