一质量为2m的物体P静止于光滑水平地面上,其截面如图所示.图中ab为粗糙的水平面,长度为L;bc为一光滑斜面,斜面和水平
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解题思路:(1)两物体从开始到第一次到达共同速度过程中动量守恒,结合动量守恒定律和能量守恒定律求出木块在ab段受到的摩擦力.

(2)木块返回与物体P第二次达到共同速度与第一次达到共同的速度相同,对全过程运用能量守恒定律求出木块最后距a点的距离s.

(1)设木块和物体P共同速度为v,两物体从开始到第一次到达共同速度过程由动量和能量守恒得:mv0=(m+2m)v…①

1

2mv02=

1

2(m+2m)v2+mgh+fL…②

由①②得:f=

m(v02−3gh)

3L…③

(2)木块返回与物体P第二次达到共同速度与第一次相同(动量守恒)全过程能量守恒得:

1

2mv02=

1

2(m+2m)v2+f(2L−s)…④

由②③④得:s=

v02−6gh

v02−3ghL.

答:(1)木块在ab段受到的摩擦力f=

m(v02−3gh)

3L.

(2)木块最后距a点的距离s=

v02−6gh

v02−3ghL.

点评:

本题考点: 动量守恒定律;能量守恒定律.

考点点评: 本题综合运用了动量守恒定律和能量守恒定律,关键选择研究的过程,根据定律列表达式进行求解.

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