Question

【题目】如图所示，滑块的质量M=2kg，开始静止在水平面上的A点，滑块与水平面间的摩擦因数为μ=0.2，与A点相距S=2.25m的B点上方有一质量m=1.2kg的小球，小球被一长为l=0.5米的轻绳紧挂在O点而处于静止状态。现给滑块一瞬时速度v0=5m/s，让滑块沿水平面向右运动，此后与小球发生碰撞，碰后小球恰能在竖直平面内完成完整的圆周运动（g=10m/s2）。求：

(1)滑块与小球碰撞后瞬间，小球的速度v；

(2)通过计算判断滑块与小球碰撞是否为弹性碰撞。

Answer 1

【答案】(1)5m/s；(2) 碰撞为弹性碰撞，无机械能损失

【解析】

（1）小球恰能完成圆周运动，到最高点，由牛顿第二定律知

上摆过程，由机械能守恒定律得:

解得：v3=v=5m/s

（2）滑块向前运动，与小球碰撞前，由动能定理得解得

两物体相碰，由动量守恒定律得
碰撞时，由能的转化与守恒定律知：

联立以上各式解得知E=0，可知碰撞为弹性碰撞，无机械能损失.