光滑水平面上有一质量为M滑块,滑块的左侧是一光滑的1/4圆弧,圆弧半径为R=1m ,

题目

光滑水平面上有一质量为M滑块,滑块的左侧是一光滑的1/4圆弧,圆弧半径为R=1m ,
一质量为m的小球以速度v0向右运动冲上滑块.已知M=4m,g取10m/s2.若小球刚好没跃出1/4圆弧的上端,求:①小球的初速度v0是多少?
②滑块获得的最大速度是多少?
我的问题是第一个问为什么不能用动能定理做?小木块初动能1/2mv2=1/2m乘以在最高点速度v2+mgR

答案

由水平方向动量守恒
mv0=(m+4m)v
由能量守恒得
0.5mv0^2=0.5(m+4m)v^2+mgR.
不能用动能定理做0.5mv0^2=0.5mv^2+mgR.的原因是除了重力对物体做负功外,斜面对物体的支持力做负功.0.5mv0^2>0.5mv^2+mgR