问题
问答题
如图所示,长为L的细绳竖直悬挂着一质量为2m的小球A,恰好紧挨着放置在水平面上质量为m的物块B.现保持细绳绷直,把小球向左上方拉至细绳与竖直方向成60°的位置,然后释放小球.小球到达最低点时恰好与物块发生碰撞,而后小球向右摆动的最大高度为L/8,物块则向右滑行了L的距离而静止,求物块与水平面间的动摩擦因数μ.
答案
对小球下摆过程分析,根据机械能守恒:
2mgL(1-cos60°)=
•2mv2 ①1 2
解得:v=
②gL
对小球向右摆动过程分析,根据机械能守恒:
•2m1 2
=2mg•v 21
③L 8
解得:v1=1 2
④gL
对小球与物块碰撞瞬间分析,根据动量守恒得:
2mv=2mv1+mv2 ⑤
由②④⑤解得:v2=
⑥gL
对碰后物块分析,根据动能定理:
-μmgL=0-
m1 2
⑦v 22
由⑥⑦解得:μ=0.5 ⑧
答:物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.5.