圖中滑塊和小球的質量均為m，滑塊可在水平放置的光滑固定導軌上自由滑動，小球與滑塊上的懸點O由一不可伸長的輕繩相...

問題詳情：

圖中滑塊和小球的質量均為m，滑塊可在水平放置的光滑固定導軌上自由滑動，小球與滑塊上的懸點O由一不可伸長的輕繩相連，輕繩長為l．開始時，輕繩處於水平拉直狀態，小球和滑塊均靜止．現將小球由靜止釋放，當小球到達最低點時，滑塊剛好被一表面塗有粘*物質的固定擋板粘住，在極短的時間內速度減為零，小球繼續向左擺動，一段時間後達到最高點．求：                                                                                       

（1）從滑塊與擋板接觸到速度剛好變為零的過程中，擋板阻力對滑塊的衝量；                                       

（2）滑塊速度變為零後，小球向左擺動細線與豎直方向的最大夾角．                                       

【回答】

解：（1）對系統，設小球在最低點時速度大小為v1，此時滑塊的速度大小為v2，滑塊與擋板接觸前，系統的機械能守恆，由機械能守恆定律得：

mgl=mv12+mv22，

系統動量守恆，以小球的初速度方向為正方向，在水平方向，由動量守恆定律得：

mv1﹣mv2=0，

由動量定理得，擋板阻力對滑塊的衝量為：I=mv2，

解得：I=m，方向向左；

（2）設細線與豎直方向的最大夾角為θ，

對小球，由機械能守恆定律得：mgL（1﹣cosθ）=mv12，

解得：cosθ=，θ=600；

答：（1）擋板阻力對滑塊的衝量大小為m，方向向左；

（2）小球向左擺動細線與豎直方向的最大夾角為60°．

知識點：專題五 動量與能量

題型：綜合題