Question

如圖，質量為m的小球系于長L＝0.8m的輕繩末端。繩的另一端系于O點。將小球移到輕繩水平位置后釋放，小球擺到最低點A時，恰與原靜止于水平面上的物塊P相碰。碰后小球回擺，上升的最高點為B，A、B的高度差為h＝0.2m。已知P的質量為M＝3m，P與水平面間的動摩擦因數為μ＝0.25，小球與P的相互作用時間極短。求P沿水平面滑行的距離。

Answer 1

0.8m

小球下擺過程中，機械能均守恒．下擺到A點時，
速率v₀滿足方程：，                   2分
解出：m/s                           1分
與P碰后回擺初速率v₁滿足方程：，      2分
解出v₁=2.0m/s．                                 1分
小球與P相碰動量守恒，以小球碰前初速度方向為正方向，有：
mv₀=m(-v₁) + M v                                  2分
可解出 =2.0m/s．                  1分
碰后P沿水平面滑行：                 2分
滑動距離為  m=0.8m                  1分