(1)小球由C点下落的高度h=R(1-sinθ)=
①R 2
由机械能守恒定律得:mgh=
m1 2
②
v
由①②式,解得:v0=
gR
小球在最低点,有:F-mg=m
③
v
R
F=2mg=20(N)
由牛顿第三定律得:小球对细绳的拉力为F′=F=20N,方向竖直向下
(2)小球与小物块B在碰撞后,小球速度为v1,B的速度为v2,
则:mv0=mv1+mv2 ④
m1 2
=
v
m1 2
+
v
m1 2
⑤
v
解得:v1=0 v2=v0=
gR
(小球与小物块B质量相等,碰撞后速度交换.)
之后,小物块B在木板A上滑动,小物块B和木板A组成的系统动量守恒,设B滑到木板A最右端时速度大小为v,则:mvB=(M+m)v ⑥
小物块B在木板A上滑动的过程中,由小物块B和木板A组成的系统减小的机械能转化为内能,由功能关系得:μmgL=
m1 2
-
v
(M+m)1 2
⑦
v
联立以上几式,解得:L=
=M
v
2μg(M+m)
MR 2μ(M+m)
代入数据解得:L=1m