Question

（10分）如圖所示，一質量為M的滑塊靜止在光滑的水平面上，其左側是一光滑的四分之一圓弧，圓弧半徑為R=1m，一質量為m的小球以速度V₀向右運動沖上滑塊，已知M=4m，g取10 m/s²，若小球剛好沒躍出圓弧的上端，求：

①小球的初速度V₀是多少?  
②滑塊獲得的最大速度是多少?

Answer 1

V₀=5m/s  V₂=2m/S

試題分析：①由題意，當小球上升到滑塊上端時，小球與滑塊水平方向速度相同，設為V₁，
在水平方向上，由動量守恒
mV₀=(m+M)V₁          （2分）
由機械能守恒定律
        （2分）
解得V₀=5m/s            （1分）
②當小球離開滑塊后滑塊速度最大， 設其最大速度為V₂,小球的速度為V₃
由動量守恒
mV₀=MV₂+mV₃           （2分）
由機械能守恒定律
           （2分）
解得 V₂=2m/S            （1分）