Question

如图所示，小球A系在细线的一端，线的另一端固定在O点，O点到水平面的距离为h．物块B质量是小球A的5倍，置于粗糙的的水平面上且位于O点的正下方，物块与水平面间的动摩擦因数为．现拉动小球使线水平伸直，小球由静止开始释放，运动到最低点时与物块发生正碰（碰撞时间极短），小球被反弹后上升到最高点时到水平面的距离为，小球与物块均视为质点，不计空气阻力，重力加速度为g．求物块在水平面上滑行的时间t．

Answer 1

设小球的质量为，运动到最低点与物块碰撞前的速度大小为，由机械能守恒定律有：

   …………………①1分

设碰后小球反弹的速度大小为、物块的速度大小为，碰撞过程动量守恒，有：

    …………②2分

小球反弹后回摆的过程中机械能守恒，有：

   ………………③2分

碰后，物块在水平面上滑行，由动量定理有：

   ……………④2分

①②③④联立解得：

    ………………………2分