题目

如图所示，一质量为M=0.4kg的光滑半圆形凹槽放在光滑水平面上，凹槽的半径为R=0.25m，另一质量为m=0.1kg的小球从凹槽的左侧最高点由静止释放， 求： （1）凹槽向左移动的最大距离。 （2）小球滑至凹槽的最低点时小球的速度。 （3）当小球滑至凹槽的最低点时，小球对凹槽的压力。 答案： （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 （2）当小球滚至凹槽的最低时，据水平方向动量守恒 mv1=Mv2    另据机械能守恒：　　　　 可得：  　 v2 =0.5m/s （3）当小球滚至凹槽的最低时：   　　　　        　　根据牛顿第三定律可知小球对凹槽的压力大小为3.5N

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