水平面BC的运动过程;③物块M与m的碰撞过程;④系统沿斜面CD的上升过程.
(2)过程与规律:①物块M沿斜面AB下滑过程的受力情况已知,牛顿运动定律是否适用?②物块M在水平面BC的运动过程是否需要分析?题目中给出的M冲至水平面后与物块m碰撞前瞬间速度为v0与在B点时的速度相同吗?水平面BC段是否光滑对解题有影响吗?③物块M与m的碰撞过程的动量守恒吗?④整体冲上斜面CD的运动过程遵循什么规律?
[解析] (1)在AB斜面上对物块进行受力分析(如图),根据牛顿第二定律有:
垂直斜面方向有:FN-Mgcos α=0 (2分)
沿斜面向下有:Mgsin α-Ff=Ma (2分)
又知Ff=μFN (1分)
由以上三式可解得加速度
a=gsin α-μgcos α. (2分)
(2)两物块碰撞过程中水平方向满足动量守恒,故有:
Mv0=(M+m)v (3分)
可得碰撞后整体的速度大小v=v0. (2分)
(3)碰撞后物块在斜面CD上运动时只有重力和阻力做功,根据动能定理有:
-μ(M+m)gcos β·-(M+m)gH=0-(M+m)v2 (3分)
可解得:H=. (3分)
[答案] (1)gsin α-μgcos α (2)v0
(3)
本题考查了牛顿第二定律、动量守恒定律和动能定理的基本运用,掌握规律是正确解