
如图所示,质量的光滑斜劈
静止在水平台面上,底边长度
,高度
。
底端距离台面边缘
,水平地面上一质量
的木板
紧靠平台静置,
上表面与台面相平。质量
、可看作质点的物块
从
顶端由静止释放,滑到台面上时与台面发生相互作用,
的动能发生损失,进入台面后的速度水平向右,大小为
。已知
沿
下滑过程中,
和
相对地面均做匀变速直线运动,
与台面、
与地面间均无摩擦,
与台面、
与
间动摩擦因数
,重力加速度
。求
(1)滑到
底端时,
向左滑动的距离
;
(2)为使不从
上滑下,
的最小长度
;
(3)滑到
底端后,与台面发生相互作用过程中
损失的动能
。
【答案】(1) (2)
(3)
【详解】(1)、
系统水平方向上动量守恒,有
(1分)
所以滑到
底端过程中有
(1分)
又
解得,
(2分)
(2)设滑上
时的速度为
,由动能定理得
(1分)
解得
滑至
右端时两者刚好共速,设共同速度为
,
、
系统动量守恒
(1分)
、
系统能量守恒
(1分)
解得(1分)
(3)设运动方向与水平方向夹角为
,已知
沿
下滑过程中,
和
相对地面均做匀变速直线运动,
、
系统水平方向上动量守恒
(1分)
、
系统机械能守恒
(1分)
又
解得
、
系统能量守恒
(1分)
解得(1分)
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