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如图所示,光滑水平面上有一平板车,车上固定一竖直直杆,杆的最高点O通过一长为L的轻绳拴接一个可视为质点的小球,小球的质量为小车(包括杆的质量)质量的一半,悬点O距离地面的
更新时间: 2025-08-29 05:42:14
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问题描述:

如图所示,光滑水平面上有一平板车,车上固定一竖直直杆,杆的最高点O通过一长为L的轻绳拴接一个可视为质点的小球,小球的质量为小车(包括杆的质量)质量的一半,悬点O距离地面的高度为2L,轻绳水平时,小球与小车速度均为零.释放小球,当小球运动到最低点时,轻绳断开.重力加速度为g.求:

(ⅰ)小球运动到最低点时速度大小;

(ⅱ)小球从释放到落地的过程中,小车向右移动的距离.

李兴生回答:
  (i)小球下落过程中,小球与车组成的系统,水平方向动量守恒,系统机械能守恒,设小球到最低点时,小球的速率为v1,小车的速率为v2,   设小球的速度方向为正方向,则由机械能守恒定律和动量守恒可得:   m v1=2m v2   mgL=12
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