如圖所示，足夠大的水平冰面與傾角θ=30°、高h=2.0m的傾斜冰面平滑連接。一質量M=56.0kg的滑冰運動員靜止在冰面上，他把一質量m=4.0kg的靜止物塊以5.0m/s的對地速度水平向右推出，物塊沿傾斜冰面上滑再返回，追上運動員時，經物塊與運動員相互作用后，物塊再次以5.0m/s的對地速度水平向右運動。不計一切摩擦，取g=10m/s2，求：
（1）第一次推出物塊時，運動員的速度；
（2）物塊第一次返回追上運動員，在物塊與運動員相互作用的過程中，物塊與運動員總機械能的變化量（最終結果保留兩位小數）；
（3）如果物塊與運動員每次相互作用后，物塊水平向右運動的對地速度始終是5.0m/s,運動員最終能獲得的最大速率（最終結果保留兩位小數）。
【答案】（1）第一次推出物塊時，運動員的速度大小為；方向水平向左；
（2）物塊第一次返回追上運動員，在物塊與運動員相互作用的過程中，物塊與運動員總機械能的變化量為28.57J；
（3）如果物塊與運動員每次相互作用后，物塊水平向右運動的對地速度始終是5.0m/s，運動員最終能獲得的最大速率為5.36m/s．
5
14
m
/
s
（2）物塊第一次返回追上運動員，在物塊與運動員相互作用的過程中，物塊與運動員總機械能的變化量為28.57J；
（3）如果物塊與運動員每次相互作用后，物塊水平向右運動的對地速度始終是5.0m/s，運動員最終能獲得的最大速率為5.36m/s．
【解答】
【點評】
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發布：2024/4/20 14:35:0組卷：31引用：2難度：0.3
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