Question

【题目】光滑水平面上有一质量为M的滑块，滑块左侧是一光滑的四分之一圆弧，圆弧半径为R=1m。一质量为m的小球以速度向右运动冲上滑块。已知M=4m，重力加速度g取10m/s2，若小球刚好没跃出圆弧的上端，求：

(1) 小球的初速度大小；

(2)若小球以冲上滑块，求小球离开圆弧后上升的距地面最大高度。

Answer 1

【答案】(1)5m/s (2)4m

【解析】（1）当小球上升到滑块上端时,小球与滑块水平方向速度相同,设为v1,
以小球的初速度方向为正方向,在水平方向上,由动量守恒定律得:
小球恰好运动到圆弧的上端，由机械能守恒定律得:

解得：

（2）当小球上升到滑块上端时,小球与滑块水平方向速度相同,设为v2

以小球的初速度方向为正方向,在水平方向上,由动量守恒定律得:

当小球上升到最高点是竖直方向上速度为零，小球和滑块在水平方向还是有相同的速度，由小球和滑块组成的系统机械能守恒得：

解得：

综上所述本题答案是： (1)5m/s (2)4m