如图所示，长为L的不可伸长的绳子一端固定在O点，另一端系质量为m的小球，小球静止在光滑水平面上．现用大小为F水平恒力作用在另一质量为2m的物块上，使其从静止开始向右运动
◎ 题目
| 如图所示，长为L的不可伸长的绳子一端固定在O点，另一端系质量为m的小球，小球静止在光滑水平面上．现用大小为F水平恒力作用在另一质量为2m的物块上，使其从静止开始向右运动，一段时间后撤去该力，物块与小球发生正碰后速度变为原来的一半，小球恰好能在竖直平面内做圆周运动．已知重力加速度为g，小球和物体均可视为质点，试求： （1）小物块碰撞前速度V0的大小； （2）碰撞过程中系统损失的机械能； （3）恒力F作用时间．  |
◎ 答案
| （1）小球恰好通过最高点作圆周运动，此时重力刚好提供向心力，设速度为V，有 mg=m
得V=
设小球碰撞后速度为V1，其后在摆至最高点过程中，机械能守恒：
代入V值可得V1=
碰撞过程中，物块和小球系统动量守恒，有 2mV0=mV1+2m?
代入V1值可得V0=
（2）碰撞过程中系统损失的机械能 △E=
代入所求出的速度值可得 △E=
（3）小球在水平面运动的加速度a=
由速度公式V0=at得力F作用时间 t=
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