[题目]如图所示.“冰雪游乐场滑道O点的左边为水平滑道.右边为高度h=3.2m的曲面滑道.左右两边的滑道在O点平滑连接.小孩乘坐冰车由静止开始从滑道顶端出发.经过O点后与处于静止状态的家长所坐的冰车发生碰撞.碰撞后小孩及其冰车恰好与家长的冰车一起共同运动.已知小孩和冰车的总质量m=30kg.家长和� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示，“冰雪游乐场”滑道O点的左边为水平滑道，右边为高度h=3.2m的曲面滑道，左右两边的滑道在O点平滑连接.小孩乘坐冰车由静止开始从滑道顶端出发，经过O点后与处于静止状态的家长所坐的冰车发生碰撞，碰撞后小孩及其冰车恰好与家长的冰车一起共同运动.已知小孩和冰车的总质量m=30kg，家长和冰车的总质量为M=60kg,人与冰车均可视为质点，不计一切摩擦阻力，取重力加速度g=10m/s2,求：

（1）小孩乘坐冰车经过O点时的速度大小；

（2）碰撞后家长和冰车共同运动的速度大小,以及碰撞中冰车m对冰车M的冲量；

（3）碰撞过程中小孩和家长（包括各自冰车）组成的系统损失的机械能.

【答案】（1）v=8m/s（2），I=160N·s（3）ΔE=640J

【解析】

（1）对小孩与冰车，由动能定理知：，解得：v=8m/s

（2）碰撞中，由动量守恒定律知：，解得：

对家长所坐冰车，由动量定理知：，解得：I=160N·s（或160kg·m/s）

（3）由能量守恒定律知：，

解得：ΔE=640J

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