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如图所示,有两足够长倾角皆为θ=37°的粗糙斜面AB和CD通过一小段平滑的园弧与光滑的水平面BC连接,

数学试题 05-15
如图所示,有两足够长倾角皆为θ=37°的粗糙斜面AB和CD通过一小段平滑的园弧与光滑的水平面BC连接,两质量相等的可视为质点的小滑块与斜面AB,CD的动摩擦因数因数分别为。开始时小滑块在斜面AB上距水平面高为处的P点由静止下滑,物块静止在水平面BC上。已知小滑块的碰撞为弹性碰撞,重力加速度,sin37°=0.6,cos=37°=0.8。求:
 
(1)小滑块第一次与小滑块碰撞前的速度
(2)小滑块第一次碰撞后,沿CD斜面上滑的距离
(3)小滑块在斜面上运动的总路程
【答案】(1) (2)0.5m(3)
【解析】
【详解】
(1)小滑块a第一次与小滑块b碰撞前,由动能定理: 
解得: 
(2)因ab质量相等,则ab发生弹性碰撞时满足动量守恒和能量守恒:
 

解得
物块b滑上最高点的过程中由动能定理:
解得s1=0.5m
(3)b滑到斜面底端时的速度: 
解得 
ba碰后再次交换速度,则此时b的速度为零,a的速度为v4=2m/s,则a沿斜面上升速度减为零时:
解得:s2=0.2m
返回到底端时:
解得 
在底部ab碰撞后再次交换速度,则b的速度:
上升到顶端时:
解得s3=0.05m;
因每次滑块上升到顶端再回到底端时的路程成等比关系,其中公比q=0.1, 由数学知识可知:;( )
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