Question

【题目】如图,光滑冰面上静止放置一表面光滑的斜面体,斜面体右侧一蹲在滑板上的小孩和其面前的冰块均静止于冰面上。某时刻小孩将冰块以相对冰面3m/s的速度向斜面体推出,冰块平滑地滑上斜面体,在斜面体上上升的最大高度为h=0.3m(h小于斜面体的高度).已知小孩与滑板的总质量为m1=30kg,冰块的质量为m2=10kg,小孩与滑板始终无相对运动。取重力加速度的大小g=10m/s2.

(1)小孩将冰块推出时的速度大小

(2)求斜面体的质量；

(3)通过计算判断，冰块与斜面体分离后能否追上小孩?

Answer 1

【答案】（1）1m/s（2）20kg(3) 冰块不能追上小孩

【解析】（1）小孩与冰块组成的系统，根据动量守恒可得，

解得 （向右）

（2）对于冰块和斜面体组成的系统，根据动量守恒可得，

根据系统的机械能守恒得，

解得：M=20kg

（3）冰块与斜面：

根据机械能守恒，可得，

解得： （向右）

因为，所以冰块不能追上小孩．