Question

【题目】如图所示，光滑冰面上固定一表面粗糙的斜面体，斜面与水平方向的夹角θ=，斜面体右侧—蹲在滑板上的男孩推着一冰块向斜面体以的速度滑来，某时刻男孩将冰块以相对于冰面5m/s的速度向斜面体推出，冰块平滑地滑上斜面体（斜面体足够高）。已知男孩与滑板的总质量kg，冰块的质量kg，男孩与滑板始终无相对运动，冰块与斜面体的动摩擦因数，（sin=0.6，cos=0.8，g=10m/s2）。求：

(1)男孩将冰块推出后获得的速度大小和方向；

(2)通过计算判断，冰块与男孩是否还会相撞。

Answer 1

【答案】(1)1m/s，方向向右；(2)冰块会追上男孩，与男孩还会相撞

【解析】

(1)设向左为速度正方向。小孩推出冰块后的速度为v1，冰块获得的速度v2，根据动量守恒定律

代入数据，整理得

负号方向向右

(2)设冰块沿斜面体上滑到最高点时的位移为x，根据动能定理

设冰块沿斜面体下滑回到冰面时的速度为v3，根据动能定理

解得

由于

所以冰块会追上男孩，与男孩还会相撞。