解题思路:①由动量守恒定律求出物块与车的共同速度,然后由能量守恒定律求出系统损失的机械能;
②以车与物块组成的系统为研究对象,由动量守恒定律与能量守恒定律求出物块上升的最大高度.
①以车与物块组成的系统为研究对象,以物块的初速度为正方向,
在整个过程中,由动量守恒定律得:mv0=(m+M)v1,
由能量守恒定律得:△E=
1
2m
v20−
1
2(m+M)
v21,
解得:△E=20J;
②以车与物块组成的系统为研究对象,以物块的初速度为正方向,
在物块上升到最大高度过程中,由动量守恒定律得:mv0=(m+M)v2,
由能量守恒定律得:[1/2m
v20−
1
2(m+M
)22=mgh+
△E
2],
解得:h=0.5m;
答:①从物块开始滑动至返回A点整个过程中,小车与物块组成的系统损失的机械能为20J;
②物块沿BC弧上升相对AB平面的最大高度为为0.5m.
点评:
本题考点: 动量守恒定律;机械能守恒定律.
考点点评: 分析清楚物体运动过程,应用动量守恒定律与能量守恒定律即可正确解题,解题时要注意物块返回A点时系统损失的机械能是物块在BC上上升最大高度过程中损失机械能的两倍.