Question

【題目】如圖所示，固定斜面足夠長，斜面與水平面的夾角α=37°，一質量為3m的L形工件沿斜面以速度勻速向下運動。工件上表面光滑，下端為擋板，某時刻，一質量為m的小木塊輕輕放在工件上的A點，當木板運動到工件下端是（與擋板碰前的瞬間），工件速度剛好減為零，后木塊與擋板第一次相碰，以后每隔一段時間，木塊就與擋板碰撞一次。已知木塊與擋板都是彈性碰撞且碰撞時間極短，木塊始終在工件上運動，重力加速度取g=10m/s2，下列說法正確的是（　　）

A.下滑過程中，工件和木塊系統沿斜面方向上動量不守恒

B.下滑過程中，工件的加速度大小為6m/s2

C.木塊與擋板第1次碰撞后的瞬間，工件的速度大小為3m/s

D.木塊與擋板第1次碰撞至第2次碰撞的時間間隔為0.75s

Answer 1

【答案】D

【解析】

A．下滑過程中，工件和木塊系統沿斜面方向上合力為零，所以沿斜面方向上動量守恒，故A錯誤；

B．工件在斜面上的受力如下圖

開始工件勻速下滑，根據牛頓第二定律有

解得

把木塊放上，對工件受力分析有

解得

故B錯誤；

C．設碰撞瞬間木塊速度為v，碰撞前的過程工件與木塊組成的系統動量守恒，即

解得

設碰撞后攻堅的速度為v2，木塊速度為v1，碰撞過程根據動量守恒有

根據能量守恒有

解得

故C錯誤；

D．設木塊與擋板第1次碰撞至第2次碰撞的時間間隔為t，在此時間內工件的位移為

木塊的位移

解得

故D正確。

故選D。