Question

3．如图所示，质量为M的物体静止于光滑水平面上，其上有一个半径为R的光滑半圆形轨道，现把质量为m的小球自轨道左侧最高点静止释放，试计算：白球运动的最高点的过程中，轨道产生的位移大小是多少？

Answer 1

分析 小球与物体组成的系统在水平方向动量守恒，应用动量守恒定律可以求出轨道的位移大小．

解答 解：小球和物体M组成的系统在水平方向上动量守恒，规定向右为正方向，
由动量守恒定律得：mv-MV=0，即：m$\frac{2R-s}{t}$-M$\frac{s}{t}$=0，解得：s=$\frac{2mR}{M+m}$；
答：轨道产生的位移大小为：$\frac{2mR}{M+m}$．

点评 本题考查了求轨道的水平位移，系统在水平方向所受合外力为零，系统在水平方向动量守恒，应用动量守恒定律即可正确解题．