Question

13．如圖所示，小車停放在光滑的水平面上，小車的質(zhì)量為M=8kg，在小車水平面A處放有質(zhì)量為m=2kg的物塊，BC是一段光滑的圓弧，在B點處與AB相接，現(xiàn)給物塊一個I=8N•/s的沖量，物塊便沿AB滑行，并沿BC上升，然后又能返回，最后恰好回到A點處與小車保持相對靜止，求：從物塊開始滑動至返回A點整個過程中，因物塊相對滑動而損失的機械能為多少？

Answer 1

分析 物塊與小車組成的系統(tǒng)，水平方向不受外力，系統(tǒng)水平方向動量守恒，由動量守恒定律求出物塊與車的共同速度，然后由能量守恒定律求出系統(tǒng)損失的機械能．

解答 解：設物塊獲得的初速度為v₀，根據(jù)動量定理得 I=mv₀-0
可得 v₀=4m/s
設物塊與小車組成的系統(tǒng)相對靜止時共同速度為v，取向右為正方向，由系統(tǒng)水平動量守恒有：
  mv₀=（m+M）v
根據(jù)能量守恒定律，損失的機械能為：
△E=$\frac{1}{2}$mv₀²-$\frac{1}{2}$（m+M）v²；
聯(lián)立可得：△E=12.8J；
答：因物塊相對滑動而損失的機械能為12.8J．

點評 本題應明確：①對存在有相互作用的問題，應想到應用動量守恒定律求解，注意動量守恒的條件是相互作用的系統(tǒng)不受外力或受到的合外力為零；②對有相互作用的問題，應結合能量守恒定律求損失的機械能或產(chǎn)生的熱量．