题目内容
(9分)如图所示,在光滑的水平地面上,质量为M=2kg的滑块上用轻杆及轻绳悬吊质量为m=lkg的小球,轻绳的长度为L=lm。此装置一起以速度v0=2m/s的速度向右滑动。另一质量也为M=2kg的滑块静止于上述装置的右侧。当两滑块相撞后,粘在一起向右运动,重力加速度为g=l0m/s2。求:
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140825/201408250015330664188.jpg)
①两滑块粘在一起时的共同速度;
②小球向右摆动的最大高度。
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140825/201408250015330664188.jpg)
①两滑块粘在一起时的共同速度;
②小球向右摆动的最大高度。
①1 m/s ②0.04m
试题分析:①两滑块相撞过程,由于碰撞时间极短,小球的宏观位置还没有发生改变,两滑块已经达到共同速度,因此悬线仍保持竖直方向。由动量守恒定律,有Mv0=2Mv(2分)
代入数据得:
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140825/20140825001533066322.png)
②两滑块碰撞完毕后,小球上升到最高点的过程,系统在水平方向上所受合外力为零,动量守恒,小球上升到最高点时,系统有相同的水平速度,则2Mv +mv0=(2M+m)v′(2分)
解得,
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140825/201408250015330821246.png)
两滑块相撞后到小球上升到最高点,由能量守恒有:
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140825/201408250015330981693.png)
代入数据得:
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140825/20140825001533113533.png)
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
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