Question

【題目】如圖所示，長為L的細繩豎直懸掛著一質量為3m的小球A，恰好緊挨著放置在水平面上質量為m的物塊B。現保持細繩繃直，把小球向左上方拉至細繩與整直方向成60的位置，然后釋放小球。小球到達最低點時恰好與物塊發生碰撞，而后小球向右擺動的最大高度為L，碰后物塊向右滑行的距離恰為4.5L，求物塊B與地面之間的動摩擦因數μ。

Answer 1

【答案】μ=0.25

【解析】試題分析：小球向下擺動和向上擺動過程機械能都守恒，根據機械能守恒分別求出碰撞前后小球的速度大小。根據動量守恒定律求出碰撞后物塊的速度大小，根據動能定理研究向右滑動過程，求出物塊與水平面間的動摩擦因數。

小球A下擺過程根據機械能守恒，由機械能守恒定律得：

解得碰前A的速度：

小球A向右擺動過程機械能守恒，由機械能守恒定律得：，

解得：

A、B碰撞過程系統動量守恒，以向右為正方向，由動量守恒定律得：

物塊B滑動過程由動能定理得：

解得：μ=0.25