如图所示,有一半径为R的半球形凹槽P,放在光滑的水平地面上,一面紧靠在光滑墙壁上,在槽口上有一质量为m

如图所示,有一半径为R的半球形凹槽P,放在光滑的水平地面上,一面紧靠在光滑墙壁上,在槽口上有一质量为m的小球,由A点静止释放,经光滑的球面滑下,经最低点B又沿球面上升到最高点C,经历的时间为T,B、C两点高度差为0.6R,求
(1)小球到达C点的速度
(2)在t这段时间里,竖墙对凹槽的冲量

解:在A→B过程中:m机械能守恒(凹槽与小球组成的系统动量不守恒)
① (2分)
在B→C过程中:凹槽与小球组成的系统动量守恒,机械能守恒,设凹槽质量为M,
则小球到达最高点C时,M、m具有共同末速度。
② (2分)
③ (2分)
由①②③式得: (2分)
在A→B过程中,竖墙对凹槽的冲量等于竖墙对系统的冲量,使得m获得水平动量,则
(2分) 方向水平向右 (1分)
在A→C过程中:系统竖直方向上的合冲量为零,即地面对凹槽的冲量I2大小与竖直向下的Mg的冲量和mg的冲量之和的大小相等,则
(2分) 方向竖直向上 (1分)
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