Question

（18分）如圖所示，質(zhì)量為m的小球懸掛在長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線下端，將它拉至與豎直方向成θ=60°的位置后自由釋放．當(dāng)小球擺至最低點(diǎn)時(shí)，恰好與水平面上原來靜止的、質(zhì)量為2m的木塊相碰，碰后小球速度反向且動(dòng)能是碰前動(dòng)能的．已知木塊與地面的動(dòng)摩擦因素μ=，重力加速度取g．求：

（1）小球與木塊碰前瞬間所受拉力大小

（2）木塊在水平地面上滑行的距離

 

Answer 1

【答案】

（1）；（2）

【解析】

試題分析：（1）設(shè)小球擺至最低點(diǎn)時(shí)的速度為v，依動(dòng)能定理有：

……①

設(shè)小球與木塊碰撞前瞬間所受拉力為T，有： ……②

代入數(shù)據(jù)，解得： ……③

（2）設(shè)小球與木塊碰撞后，小球的速度為v₁，木塊的速度為v₂，設(shè)水平向右為正方向，依動(dòng)量守恒定律有：……④

依題意知：……⑤

設(shè)木塊在水平地面上滑行的距離為s，依動(dòng)能定理有：

……⑥

聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)，解得……⑦

評(píng)分說明：①②④⑤⑥每式3分，③式2分，⑦式1分。

考點(diǎn)：動(dòng)能定理，動(dòng)量守恒定律