Question

如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩豎直懸掛著一質(zhì)量為2m的小球A，恰好緊挨著放置在水平面上質(zhì)量為m的物塊B．現(xiàn)保持細(xì)繩繃直，把小球向左上方拉至細(xì)繩與豎直方向成60°的位置，然后釋放小球．小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)恰好與物塊發(fā)生碰撞，而后小球向右擺動(dòng)的最大高度為L(zhǎng)/8，物塊則向右滑行了L的距離而靜止，求物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ．

Answer 1

【答案】分析：小球向下擺動(dòng)和向上擺動(dòng)過(guò)程機(jī)械能都守恒，根據(jù)機(jī)械能守恒分別求出碰撞前后小球的速度大小．根據(jù)動(dòng)量守恒定律求出碰撞后物塊的速度大小，根據(jù)動(dòng)能定理研究向右滑動(dòng)過(guò)程，求出物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ．
解答：解：對(duì)小球下擺過(guò)程分析，根據(jù)機(jī)械能守恒：
   2mgL（1-cos60°）= ①
解得：v=       ②
對(duì)小球向右擺動(dòng)過(guò)程分析，根據(jù)機(jī)械能守恒：
  =2mg     ③
解得：   ④
對(duì)小球與物塊碰撞瞬間分析，根據(jù)動(dòng)量守恒得：
 2mv=2mv₁+mv₂  ⑤
由②④⑤解得：    ⑥
對(duì)碰后物塊分析，根據(jù)動(dòng)能定理：
-    ⑦
由⑥⑦解得：μ=0.5    ⑧
答：物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5．
點(diǎn)評(píng)：本題采用程序思維進(jìn)行分析，把握各個(gè)過(guò)程的物理規(guī)律是關(guān)鍵．基礎(chǔ)題．