题目内容
【题目】如图所示，小球A质量为m，系在细线的一端，线的另一端固定在O点，O点到水平面的距离为h。物块B质量是小球的5倍，置于粗糙的水平面上且位于O点正下方，物块与水平面间的动摩擦因数为μ。现拉动小球使线水平伸直，小球由静止开始释放，运动到最低点时与物块发生正碰(碰撞时间极短)，反弹后上升至最高点时到水平面的距离为
。小球与物块均视为质点，不计空气阻力，重力加速度为g，求碰撞过程物块获得的冲量及物块在地面上滑行的距离。
【答案】
；
【解析】
对小球下落过程由机械能守恒定律可求得小球与物块碰撞前的速度；对小球由机械能守恒可求得反弹的速度，再由动量守恒定律可求得物块的速度；对物块的碰撞过程根据动量定理列式求解获得的冲量；对物块滑行过程由动能定理可求得其滑行的距离．
小球的质量为m,设运动到最低点与物块相撞前的速度大小为v1,取小球运动到最低点时的重力势能为零,根据机械能守恒定律有：mgh=
mv12
解得：v1=
设碰撞后小球反弹的速度大小为v′1,同理有：
解得：v′1=
设碰撞后物块的速度大小为v2,取水平向右为正方向,由动量守恒定律有：
mv1=-mv′1+5mv2
解得：v2=
由动量定理可得,碰撞过程滑块获得的冲量为I=5mv2=
物块在水平面上滑行所受摩擦力的大小为F=5μmg
设物块在水平面上滑行的时间为t,由动能定理有：
解得：
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