题目内容
如图所示,一质量为M=0.4kg的光滑半圆形凹槽放在光滑水平面上,凹槽的半径为R=0.25m,另一质量为m=0.1kg的小球从凹槽的左侧最高点由静止释放,
求:
(1)凹槽向左移动的最大距离。
(2)小球滑至凹槽的最低点时小球的速度。
(3)当小球滑至凹槽的最低点时,小球对凹槽的压力。
(1)当小球滚到最右端时,凹槽向左移动的距离最大,且这一过程中球与凹槽水平方向总动量守恒:
ms1=Ms2
s1+s2=2R
由此可得
(2)当小球滚至凹槽的最低时,据水平方向动量守恒
mv1=Mv2
另据机械能守恒:
可得:
v2 =0.5m/s
(3)当小球滚至凹槽的最低时:
根据牛顿第三定律可知小球对凹槽的压力大小为3.5N
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