Question

如圖所示，在光滑的水平面上，質(zhì)量為4m、長(zhǎng)為L(zhǎng)的木板右端緊靠豎直墻壁，與墻壁不粘連；質(zhì)量為m的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）以水平速度v₀滑到木板左端，滑到木板右端時(shí)速度恰好為零；現(xiàn)小滑塊以水平速度v滑上木板左端，滑到木板右端時(shí)與豎直墻壁發(fā)生彈性碰撞，以原速率彈回，剛好能夠滑到木板左端而不從木板上落下，求的值．

Answer 1

考點(diǎn)：  動(dòng)量守恒定律；動(dòng)能定理．

專(zhuān)題：  動(dòng)能定理的應(yīng)用專(zhuān)題．

分析：  小滑塊在木板上滑動(dòng)過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理列方程，即可求解小滑塊與木板間的摩擦力大�。�

先研究滑塊在木塊上向右滑動(dòng)的過(guò)程，運(yùn)用動(dòng)能定理得到滑塊與墻壁碰撞前瞬間的速度，滑塊與墻壁碰撞后，原速率反彈，之后，向左運(yùn)動(dòng)，在摩擦力的作用下，木板也向左運(yùn)動(dòng)，兩者組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，再對(duì)這個(gè)過(guò)程，運(yùn)用動(dòng)量守恒和能量守恒列方程，聯(lián)立即可求解的值．

解答：  解：小滑塊以水平速度v₀右滑時(shí)，有：

小滑塊以速度v滑上木板到運(yùn)動(dòng)至碰墻時(shí)速度為v₁，則有：

滑塊與墻碰后至向左運(yùn)動(dòng)到木板左端，滑塊與木板組成 的系統(tǒng)在水平方向的動(dòng)量守恒，選取向左為正方向、木板的共同速度為v₂，

則有 mv₁=（m+4m）v₂

由總能量守恒可得：

上述四式聯(lián)立，解得

答：物塊剛好能夠滑到木板左端而不從木板上落下應(yīng)滿足．

點(diǎn)評(píng)：  本題是動(dòng)量守恒定律與動(dòng)能定理、能量守恒定律的綜合運(yùn)用，分析清楚物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，把握物理規(guī)律是關(guān)鍵．