如图,质量为m的小球系于长L=0.8m的轻绳末端。绳的另一端系于O点。将小球移到轻绳水平位置后释放,小球摆到最低点A时,恰与原静止于水平面上的物块P相碰。碰后小球回摆,上升的最高点为B,A、B的高度差为h=0.2m。已知P的质量为M=3m,P与水平面间的动摩擦因数为μ=0.25,小球与P的相互作用时间极短。求P沿水平面滑行的距离。
0.8m
小球下摆过程中,机械能均守恒.下摆到A点时,
速率v0满足方程:, 2分
解出:m/s 1分
与P碰后回摆初速率v1满足方程:, 2分
解出v1=2.0m/s. 1分
小球与P相碰动量守恒,以小球碰前初速度方向为正方向,有:
mv0=m(-v1) + M v 2分
可解出 =2.0m/s. 1分
碰后P沿水平面滑行: 2分
滑动距离为 m=0.8m 1分