Question

【题目】如图所示，质量为1 kg可以看作质点的小球悬挂在长为0.9 m的细线下端，将它拉至与竖直方向成θ＝60°的位置后自由释放。当小球摆至最低点时，恰好与水平面上原来静止的、质量为2 kg的木块相碰，碰后小球速度反向且动能是碰前动能的。已知木块与地面的动摩擦因数μ＝0.2，重力加速度取g＝10 m/s2。求：

(1)小球与木块碰前瞬时速度的大小；

(2)小球与木块碰前瞬间所受拉力大小；

(3)木块在水平地面上滑行的距离。

Answer 1

【答案】（1）3 m/s（2）20 N（3）1 m

【解析】（1）设小球摆至最低点时的速度为v，由动能定理，有，得

（2）设小球与木块碰撞前瞬间所受拉力为T，有；

代入数据，解得；

（3）设小球与木块碰撞后,小球的速度为v1，木块的速度为v2，设水平向右为 正方向，依动量守恒定律有：

依题意知

设木块在水平地面上滑行的距离为x，依动能定理有：

联立并代入数据，解得