Question

一道物理的碰撞问题，急求解答！！！！！！

质量m=1kg的物体,沿光滑的水平桌面作无摩擦的滑动,登上一座可以运动的“小山”.“小山”质量M=5kg,“小山”高H=1.2m.“山”与桌面之间没有摩擦，小球与“山”也无摩擦。求物体和“山”的最终速度。
这里怎么判断小球能不能越过山的最高点啊？

Answer 1

由水平方向动量守恒
mv0=mv1+MV2
甴能量守恒
1/2mv0^2=mgH+1/2mv1^2+1/2MV2^2
V1>V2
临界条件v1=v2
不明追问

追问

为什么小球上到最高点时小球和山速度相等？

追答

小球在最高点时水平速度=山的速度，小球竖直速度=0是临界速度，vy>0就冲出去了

追问

我理解能力不好请把过程说详细一点....为什么球水平速度和山相等之后球就会往后滚？谢了

追答

本题整个过程比较复杂

1. 小球没到最高点竖直速度=0，小球将相对于山向回滚 （相对于地面向前滚）

2. 小球没到最高点竖直速度不等于0，小球将相对于山向前滚，山将减速向前滚

   
   

追问

设物体不能翻过山,在山上上升到最高点时,速度为v,此时山的速度也为v,物体在山上上升高度为 h'.由动量守恒有
m*v0=(m+M)*v
机械能守恒
m*v0^2/2=(m+M)*v^2/2+m*g*h'，求得h=1.04m＜1.2m故小球不能越过山
这是答案的一部分，但我看不明白后面这句：设物体不能翻过山,在山上上升到最高点时,速度为v,此时山的速度也为v。为啥速度相等？怎么判断小球能否越过山？

追答

注意：物体上山过程中，在水平方向动量守恒，只要物体竖直方向速度不为0物体就要向上运动当vy=0物体和山是接触的，此时重力势能最大，系统动能损失最多（完全非弹性碰撞）水平速度相等

追问

从小球开始在山上往上运动时它们的水平速度已经相等了么？但要这样它们之间不就没了挤压，小球怎么上去？小球竖直方向速度何时为0？

追答

物体水平速度和竖直速度的个速度是斜向上的，它们之间是有挤压的，向上运动是由于惯性，最高点竖直方向速度=0