问题 计算题

(9分)如图所示,摆锤。质量为M=2kg,摆杆长为L=0.5m,摆杆质量不计。摆杆初始位置与水平面成α=37°,由静止释放后摆锤绕O轴在竖直平面内做圆周运动,在最低点与质量为m=1kg的铁块(可视为质点)相碰,碰后又上升到图中虚线位置。若铁块与水平面问的动摩擦因数为μ=0.2,求碰后铁块能滑行的距离。(不计空气阻力及转轴处的摩擦,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)

答案

4m

(9分)设M摆到最低点时速度为v,与m碰后瞬间速度为v1、m的速度为v2 则:

M碰前:                                  (2分)

M碰后:                                  (1分)

M与m相碰时:Mv=Mv1+mv2                                       (2分)

对m:                                         (2分)

联立代入数据得:S=4m                                            (2分)

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