Question

高中物理题动量与能量问题

光滑水平面上有一质量为M的滑块,滑块的左侧是一光滑的1/4圆弧,圆弧半径为R=1m.一质量为m的小球以速度v0向右运动冲上滑块.已知M=4m,g取10 m/s2,若小球刚好没跃出圆弧的上端,求:
(1)小球的初速度v0是多少? (2)滑块获得的最大速度是多少?
问题是：【如何判断小球从滑块滑出时的速度方向】？？？？

Answer 1

取圆弧底端为0势能面，速度向右为正方向。
一、当小球冲上滑块到小球到达最高点时，小球与滑块具有相同的速度（水平方向），对此过程用动量守恒：
有mv0+0=（m+M）v。
二、小球开始冲上圆弧到最高点系统机械能守恒：
有1/2mv0^2+0=1/2（m+M）v^2+mgR
到此，第一问的速度可解。
三、设小球从最高点返回圆弧最底端时的速度为v1，滑块此时的速度为v2，对于全过程小球与滑块仍然是机械能守恒，同时动量也守恒。
有：
1、1/2mv0^2=1/2mv1^2+1/2Mv2^2
2、mv0=mv1+Mv2
如果速度解出来为负，则小球的最后的速度方向与正方向相反。
手边无纸笔，只能列个式子给你了。可能会有些遗漏，请追问。

Answer 2

用动能定理啊

Answer 3

没有办法从动量守恒来求解，动量求解涉及矢量，即需要知道方向。这题只能从能量做。但没有图示，题目的表述让我很难理解。向右运动的小球跟滑块的左侧的圆弧有什么瓜葛？