解题思路:(1)以两物体组成的系统作为研究对象,系统的机械能守恒,列式从而求出A物体落地瞬间的速度.即可求解A的动能;并可求出系统的总势能.(2)当物体A落地后,物体B由于惯性继续上升,对B,由机械能守恒定律可求出B物在斜面上的最远点离地的高度,即求得最大势能.
(1)由题知,A、B两物构成的系统只有重力做功,故系统的机械能守恒,得:
mAgh-mBghsinα=[1/2](mA+mB)v2
将mA=mB=10kg,h=5m代入解得:v=5m/s.
A的动能为:EKA=[1/2]mAv2=[1/2]×10×25J=125J
系统的总势能为:Ep=mBghsinα=10×10×5×0.5J=250J
(2)当A物体落地后,B物体由于惯性将继续上升,此时绳子松了,对B物体而言,只有重力做功,故B物体的机械能守恒.
设B上升的最远点离地高度为H,根据机械能守恒定律得:[1/2]mBv2=mBg(H-hsinα)
代入得:
整理得:H=3.75m.
离开斜面底端的最远距离为 S=[H/sinα][3.75/sin30°]m=7.5m
最大势能为:EPB=mgH=10×10×3.75J=375J
答:(1)A即将着地时,A的动能为125J,系统的总势能为250J;
(2)物体B势能的最大值是375J,离开斜面底端的最远距离是7.5m.
点评:
本题考点: 机械能守恒定律;重力势能.
考点点评: 对于连接体问题(系统),只要只有重力做功,应首选机械能守恒定律求解,但对单个物体的机械能并不守恒,不能单独运用机械能守恒定律.