Question

物理 注重问一下第二问怎么想

如图所示，固定轨道ABCD由斜面轨道AB和圆弧轨道BCD组成，AB与BCD相切于B点．质量M=3kg的三角形木块DEF静置于光滑水平地面上，木块的斜面DE与圆弧BCD相切于D点．质量m=l kg的小球从离地面高H=5．5 m的A点由静止释放，经过D点后以某一速度v0滑上木块的倾斜面DE，自D点经过时间t=1．4s，小球沿DE上升到最大高度h=4．2 m．若小球从A点运动到D点过程中阻力做功W=-5J，取g=1 0m／s2．求:
(1)小球到达D点时速度vn的大小；
(2)小球沿斜面DE上升到最大高度时速度的大小v；
小球到达最大高度时，竖直方向上速度为0，并且和木块保持相对静止，二者的速度都是
为什么啊？

Answer 1

1.小球到达D点时，0.5mvn^2=mgH
vn=根号（110）m/s
2.小球到达最大高度时，竖直方向上速度为0，并且和木块保持相对静止，二者的速度都是v
小球损失的重力势能为
Ep=mg(H-h)=13J
由于能量守恒，重力势能转换为小球和木块的动能和客服阻力做功
则小球和木块的动能为
Ek=Ep+W=8J
Ek=0.5(M+m)vn^2
可求出vn=2m/s

小球在最高点竖直方向上的速度为零，这个没什么可说的。水平面是光滑的，当小球在上升的过程中，因为小球和木块之间有力的相互作用，所以木块会在这个力的作用下向右走，但小球又不能脱离木块，所以也会随着向右走，小球向右走的同时还会有一个斜向上的速度继续沿着斜面上升，知道竖直方向的速度为0时，小球只在水平方向上有速度。如果你认为二者水平速度不一致，那如果小球水平方向上的速度大于木块，小球还会推着木块向右走，这样一来小球就又会上升。如果说小球水平方向上的速度小于木块，那小球会脱离木块，这当然也是不可能的。所以在这一瞬间，二者速度是相同的。