光滑水平面上有两辆相同的小车,质量都是M,B车静止,B顶板上用细线悬挂一质量为m的小球（M＝4m）,小球也静止,A车以速度vo向右匀速运动,和B车发生正碰,碰撞时间极短,碰后两车不再分开,这时B中悬挂

题目

光滑水平面上有两辆相同的小车,质量都是M,B车静止,B顶板上用细线悬挂一质量为m的小球（M＝4m）,小球也静止,A车以速度vo向右匀速运动,和B车发生正碰,碰撞时间极短,碰后两车不再分开,这时B中悬挂的小球开始摆动,若小球第一次摆动的最大摆角为60度,问：
（1）第一次摆是向左还是向右?
（2）悬挂濒于的细线长度L是多少?
（3） 此过程中细线对C球做了多少功?
感激不尽!

答案

1 左 2 两车相撞,动量守恒：M*Vo=(2M)*V1,V1=Vo/2 再与球作用,球到最高点：(2M)*V1=(2M+m)*V2,V2=4Vo/9 系统动能减小等于小球势能增加：mgL(1-cosθ)={(1/2)*(2M)*(Vo/2)^2}-{(1/2)*(2M+m)*(4Vo/9)^2} 解出,L=(2Vo^2)/(9g) 3 对球,应用“动能定理” W-mgL(1-cosθ)=(1/2)*m*(4Vo/9)^2 解出,W=17*m*Vo^2/81