Question

如圖所示，固定點O上系一長l=0．6m的細繩，細繩的下端系一質量m=1．0kg的小球（可視為質點），原來處于靜止狀態，球與平臺的B點接觸但對平臺無壓力，平臺高h=0．80m，一質量M=2．0kg的物塊開始靜止在平臺上的P點，現對M施予一水平向右的瞬時沖量，物塊M沿粗糙平臺自左向右運動到平臺邊緣B處與小球m發生正碰，碰后小球m在繩的約束下做圓周運動，經最高點A時，繩上的拉力恰好等于擺球的重力，而M落在水平地面上的C點，其水平位移s=1．2m，不計空氣阻力．g=10m/s² ．求：
（1）質量為M物塊落地時速度大小？
（2）若平臺表面與物塊間動摩擦因數，物塊M與小球初始距離s₁=1．3m，物塊M在P處所受水平向右的瞬時沖量大小為多少？

Answer 1

（1）碰后物塊M做平拋運動，…………①（1分）
…………②（1分）
…………③（2分）
…………④（1分）
物塊落地速度大小…………⑤（1分）
（2）物塊與小球在B處碰撞…………⑥（2分）
碰后小球從B處運動到最高點A過程中，…………⑦（2分）
小球在最高點…………⑧（2分）
由⑦⑧解得…………⑨（1分）
由③⑥⑨得…………⑩（1分）
物塊M從P運動到B處過程中，…………⑾（2分）
…………⑿（1分）
（1分）

略