Question

如圖所示，質(zhì)量為m的擺球用長為的輕質(zhì)細(xì)繩系于O點，O點正下方的粗糙水平地面上靜止著一質(zhì)量為M的鋼塊。現(xiàn)將擺球向左拉起，使細(xì)線水平，由靜止釋放擺球，擺球擺動至最低點時與鋼塊發(fā)生正碰，碰撞時間極短，碰后擺球反彈上升至最高點時與最低點的豎直高度差為。已知鋼塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ，擺球和鋼塊均可視為質(zhì)點，不計空氣阻力，水平面足夠長。求：鋼塊與擺球碰后在地面上滑行的距離。

Answer 1

解：擺球從下落過程機械能守恒，設(shè)下落到最低點速度大小為，則由動能定理得：

    …………①（2分）

擺球與鋼塊碰撞極短，設(shè)碰撞后擺球速度大小為，鋼塊速度大小為，以水平向右為正方向，由動量守恒得：

    …………②（2分）

由于碰撞后小球反彈至高處，則小球上升過程由動能定理得：

   …………③ （2分）

碰撞后鋼塊沿水平面做與減速運動，由動能定理得：

    …………④（2分）

聯(lián)立①②③④得

（1分）