Question

如图所示，质量为M的弧形槽静止在光滑的水平面上，弧形槽的光滑弧面底端与水平地面相切．一个质量为m（m＞M）的小物块以速度v沿水平面向弧形槽滑来，并冲上弧形槽，设小物块不能越过弧形槽最高点，试求小物块所能上升的最大高度和滑回水平面的速度．

Answer

在质量为m的小物块与质量为M的弧形槽相互作用的过程中，由于水平面光滑、接触面光滑所以系统机械能守恒；并且水平方向动量守恒．理出方程组问题可解．
m与M从开始接触到离开的全部过程中，运用系统动量守恒和机械能守恒求解．
【解析】
m在M弧面上升过程中，当m的竖直分速度为零时它升至最高点，此时二者只具有相同的水平速度（设为v），
规定水平向右为正方向，根据动量守恒定律有：mV=（M+m）v…①
整个过程中机械能没有损失，设上升的最大高度是h，根据系统机械能守恒则有：
mV2=（M+m）v2+mgh…②
解①②式得：h=
m与M从开始接触到离开的全部过程中，有：
mV=mv1+Mv2
mV2=m+M
解得v1=v
答：小物块所能上升的最大高度，滑回水平面的速度是v．