Question

【題目】如圖所示，質量為1 kg可以看作質點的小球懸掛在長為0.9 m的細線下端，將它拉至與豎直方向成θ＝60°的位置后自由釋放。當小球擺至最低點時，恰好與水平面上原來靜止的、質量為2 kg的木塊相碰，碰后小球速度反向且動能是碰前動能的。已知木塊與地面的動摩擦因數μ＝0.2，重力加速度取g＝10 m/s2。求：

(1)小球與木塊碰前瞬時速度的大小；

(2)小球與木塊碰前瞬間所受拉力大小；

(3)木塊在水平地面上滑行的距離。

Answer 1

【答案】（1）3 m/s（2）20 N（3）1 m

【解析】（1）設小球擺至最低點時的速度為v，由動能定理，有，得

（2）設小球與木塊碰撞前瞬間所受拉力為T，有；

代入數據，解得；

（3）設小球與木塊碰撞后,小球的速度為v1，木塊的速度為v2，設水平向右為 正方向，依動量守恒定律有：

依題意知

設木塊在水平地面上滑行的距離為x，依動能定理有：

聯立并代入數據，解得