Question

（12分）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，与A点相距s=2.25m的B点上方有一质量m=1.2kg的小球，小球被一长为米的轻绳紧挂在O点而处于静止状态。现给滑块一瞬时冲量I=10N·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取10m/s²）。求：滑块最终静止在距离A点多远处？因滑块与小球碰撞而损失的机械能是多少？

 

Answer 1

解析:

解：在A点，给滑块瞬时冲量，由动量定理得：。滑块向前运动，与小球碰撞前，由动能定理得。两物体相碰，由动量守恒定律得。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。滑块继续减速，由动能定理知。碰撞时，由能的转化与守恒定律知。联立以上各式解得，知碰撞为弹性碰撞，无机械能损失。