1、从1/4圆轨上端飞出则小球水平速度与滑块水平速度相等.因为小球做的是圆周运动飞出的一瞬间小球的运动方向相对滑块竖直向上,所以小球水平速度与滑块水平速度相同.
由动量守恒定律得:mV0=m滑V滑+m球V球 V球=V滑 (水平方向)
mv0=2mV滑+mV球
V滑=1/3V0
2、小球飞上去还会落回圆轨,在整个过程中外力重力所做正负功之和为零,可以看做是完全弹性碰撞.
则整个碰撞过程中动量守恒、能量守恒.
m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′
1/2 m1v1²+1/2 m2v2²=1/2 m1v1'²+1/2 m1v1'²(动能守恒)
两式联立可得:完全弹性碰撞v1′=[(m1-m2) v1+2m2v2]/( m1+m2)
因为滑块初速度为零所以V2=0
V球=-1/3V0 带回动量守恒公式可得V滑块最大速度为2/3V0.