“上當”解法 小球開始與槽接觸要抵達最低點過程中,木樁對槽有作用力,小球與槽組成的系統(tǒng)動量不守恒.球在最低點開始向右側(cè)運動時,如圖117(a)槽離開擋板,此后系統(tǒng)水平動量守恒,球到達槽口時其速度水平分量恰好跟槽速度相同,豎直分量使球向上升起,當球離開槽口拋出,此時槽的速度達最大值.如圖117(b),設(shè)v為球到槽底的速度,則有:
mv=(m+M)
mgh(R+h)=1/2mv2
解得:v=m/m+M V=m/m+M √2g(h+R)=3.33m/s
“上當’分析:球從槽口飛出后做外向上拋運動;槽做勻速直線運動,球的水平分速度與槽的速度相同,故槽始終在球的正下方,圖117(e).球最后落在槽口,圖117(d).球從槽口滾到槽最低點過程,球給槽的壓力再次使槽加速,球達到槽最低點時槽速度才最大,圖117(e).
正確解法: 設(shè)槽速度為 Vm,從圖117(a)狀態(tài)到圖117(e)狀態(tài),系統(tǒng)不僅水平方向動量守恒,動能也守恒,故有
mv=mv‘+MVm (1)
1/2mv2=2mv/m+M =2m√2g(h+R)/M+m=20/3=6.67m/s.
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