Question

如圖所示，滑塊的質(zhì)量M=2kg，開始靜止在水平面上的A點，滑塊與水平面間的摩擦因數(shù)為μ=0.2，與A點相距S=2.25m的B點上方有一質(zhì)量m=1.2kg的小球，小球被一長為l=0.5米的輕繩掛在O點而處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)給滑塊一瞬時沖量I=10N?S，讓滑塊沿水平面向右運動，此后與小球發(fā)生碰撞，碰后小球恰能在豎直平面內(nèi)完成完整的圓周運動（g=10m/s²）。求：

（1）滑塊最終靜止在距離A點多遠處？
（2）因滑塊與小球碰撞而損失的機械能是多少？

Answer 1

在A點，給滑塊瞬時沖量，由動量定理得：………………………①
滑塊向前運動，與小球碰撞前，由動能定理得
………………………②
兩物相碰，動量守恒定律得………………………③
小球恰能完成圓周運動，到最高點，由牛頓第二定律知………………………④上擺過程，機械能守恒定律得………………………⑤
滑塊繼續(xù)減速，由動能定理知………………………⑥
碰撞時，由能的轉(zhuǎn)化與守恒定律知………………………⑦
聯(lián)立以上各式解得，（8）知碰撞為彈性碰撞，無機械能損失。
評分標(biāo)準(zhǔn)：本題共10分，其中3式2分，8式2分，其余每式1分。

解析