Question

动量守恒 半圆凹槽上小球从凹槽的左侧最高点由静止释放

Answer 1

（1）当小球滚到最右端时,凹槽向左移动的距离最大,且这一过程中球与凹槽水平方向总动量守恒：

ms1=Ms2

s1+s2=2R

由此可得S2=m/(m+M) *2R=0.1m

(2)当小球滚到凹槽的最低点时,根据水平方向动量守恒

mv1=Mv2

另据机械能守恒：

mgR=1/2mv1^2+1/2Mv2^2

可得：v1=2m/s

v2=0.5m/s

（3）当小球滚到凹槽的最低时：

N-mg=m*v^2/R=m(v1+v2)^2/R

N=m*(v1+v2)^2/R +mg=3.5N

根据牛顿第三定律可知小球对凹槽的压力大小为3.5N