一道高中物理力学综合题

分两步考虑这个问题:

1.球从图中所示的位置摆动到最低端。

这时，根据动量守恒，小车应该向左运动，但左边有一堵墙，说明球和小车组成的系统受到外力，不能用动量守恒。但是球的能量是守恒的(除了重力没有力对它做功)，减少的势能等于增加的动能:mgl = mv 2/2，可以得到v=√(2gl)。此时可以获得最大速度v=4m/s。

2.从球到最低端再到球到最高端。

整个系统(球和小车)的动量和动能是守恒的。当球放在最高端时，球和小车的速度必须相等(如果速度不相等，球的高度就会发生变化)。根据动量守恒定律，可以列出如下:mv =(m+m)v；(容易得到:V=1.6m/s)。那么整个系统的能量守恒:mv 2/2 = (m+m) v 2/2+mgl。(容易获得:L = 0.48m米)

再次荡到最高点时，距离最低点0.48米。