Question

如圖所示，擺錘質量為M，擺桿長為L，桿質量不計，擺桿初始位置與水平面成α，釋放后擺錘繞O軸做圓周運動，在最低點與質量為m的鐵塊（可視為質點）相碰后又上升到圖中虛線位置，若鐵塊與水平面間的動摩擦因數為μ，求碰后鋼鐵塊能滑行的距離？

Answer 1

【答案】分析：擺錘與鐵塊碰撞的瞬間動量守恒，根據動量守恒定律，結合動能定理求出碰撞后鐵塊的速度，再根據動能定理求出碰后鐵塊能夠滑行的距離．
解答：解：對擺錘運動到最短點運用動能定理得：Mgl（1+sinα）=…①
對擺錘從最低點到最高點運用動能定理得：Mgl（1-sinα）=… ②
根據動量守恒定律得：Mv=Mv₁+mv₂…③
對鐵塊在水平面上滑動運用動能定理得：…④
聯立①②③④解得：s=．
答：碰后鐵塊滑行的距離為．
點評：本題綜合考查了動能定理和動量守恒定律，通過動量守恒定律求出鐵塊碰后的速度，從而運用動能定理進行求解．