Question

如圖所示，細繩上端固定于水平軸O，下端系一質量m=1.0kg的小球，組成一擺長為L= 0.2m的擺。擺原來處于靜止狀態，且小球與光滑平臺的邊緣接觸，但對平臺無壓力，平臺高h= 0.8m。一個質量為M= 2.0kg的滑塊，以速度v₀沿平臺水平向右運動與小球發生正碰。碰后小球在繩的約束下運動，經四分之一個圓弧到達A點速度減為零，滑塊M落在水平地面的C點，C點距平臺邊緣的水平距離x= 1.2m。取g=10m/s²。求：

（1）碰后滑塊的速度大小v；   
（2）碰后小球的速度大小v_m; 
（3）碰后系統損失的機械能△E。

Answer 1

(1)  (2)  (3)

試題分析：（1）碰后滑塊做平拋運動，根據平拋運動規律
豎直方向   
水平方向      
解得      
（2）碰后小球從平臺邊緣處擺到A點，根據機械能守恒定律
    
解得    
（3）以兩個小球為研究對象，取水平向右為正方向，根據動量守恒定律
  
根據能量守恒定律
解得