Question

（9分）如图所示，在光滑的水平地面上，质量为M=2kg的滑块上用轻杆及轻绳悬吊质量为m=lkg的小球，轻绳的长度为L=lm。此装置一起以速度v₀=2m/s的速度向右滑动。另一质量也为M=2kg的滑块静止于上述装置的右侧。当两滑块相撞后，粘在一起向右运动，重力加速度为g=l0m/s²。求：

①两滑块粘在一起时的共同速度；
②小球向右摆动的最大高度。

Answer 1

①1 m/s   ②0.04m

试题分析：①两滑块相撞过程，由于碰撞时间极短，小球的宏观位置还没有发生改变，两滑块已经达到共同速度，因此悬线仍保持竖直方向。由动量守恒定律，有Mv₀＝2Mv（2分）
代入数据得：m/s（1分）
②两滑块碰撞完毕后，小球上升到最高点的过程，系统在水平方向上所受合外力为零，动量守恒，小球上升到最高点时，系统有相同的水平速度，则2Mv +mv₀＝（2M+m）v′（2分）
解得，
两滑块相撞后到小球上升到最高点，由能量守恒有：（2分）
代入数据得：（1分）