Question

【題目】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米的輕繩緊掛在O點而處于靜止狀態(tài)。現(xiàn)給滑塊一瞬時速度v0=5m/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)滑塊與小球碰撞后瞬間，小球的速度v；

(2)通過計算判斷滑塊與小球碰撞是否為彈性碰撞。

Answer 1

【答案】(1)5m/s；(2) 碰撞為彈性碰撞，無機械能損失

【解析】

（1）小球恰能完成圓周運動，到最高點，由牛頓第二定律知

上擺過程，由機械能守恒定律得:

解得：v3=v=5m/s

（2）滑塊向前運動，與小球碰撞前，由動能定理得解得

兩物體相碰，由動量守恒定律得
碰撞時，由能的轉(zhuǎn)化與守恒定律知：

聯(lián)立以上各式解得知E=0，可知碰撞為彈性碰撞，無機械能損失.