题目内容
如图所示,质量为m的摆球用长为
的轻质细绳系于O点,O点正下方的粗糙水平地面上静止着一质量为M的钢块。现将摆球向左拉起,使细线水平,由静止释放摆球,摆球摆动至最低点时与钢块发生正碰,碰撞时间极短,碰后摆球反弹上升至最高点时与最低点的竖直高度差为
。已知钢块与水平面间的动摩擦因数为μ,摆球和钢块均可视为质点,不计空气阻力,水平面足够长。求:钢块与摆球碰后在地面上滑行的距离。
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解:摆球从下落过程机械能守恒,设下落到最低点速度大小为
,则由动能定理得:
…………①(2分)
摆球与钢块碰撞极短,设碰撞后摆球速度大小为
,钢块速度大小为
,以水平向右为正方向,由动量守恒得:
…………②(2分)
由于碰撞后小球反弹至
高处,则小球上升过程由动能定理得:
…………③ (2分)
碰撞后钢块沿水平面做与减速运动,由动能定理得:
…………④(2分)
联立①②③④得
(1分)
练习册系列答案
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