Question

（19分）如图所示，摆锤的质量为，摆杆长为，其质量不计，摆杆初始位置与水平面成角，释放后摆锤绕轴无摩擦地做圆周运动，至最低点与质量为的钢块发生碰撞，碰撞时间极短，碰后摆锤又上升至点，、位于同一条直线上，钢块与水平面间的动摩擦因数为，求碰后钢块能滑行的距离。

Answer 1

解析：设摆锤摆至最低点时速度为，由机械能守恒定律得：

     ①             （4分）

设摆锤与钢块碰撞后速度分别为、，则由动量守恒定律得：

      ②                   （4分）

碰后摆锤上升到点过程机械能守恒，则有；

    ③               （4分）

碰后对钢块在水平面上滑行至停下过程由动能定理得：

    ④                  （4分）

联立以上①②③④式解得：

     ⑤                     （3分）