問題詳情：
如圖所示，由於街道上的圓形污水井蓋破損，臨時更換了一個稍大於井口的紅*圓形平板塑料蓋。爲了測試因塑料蓋意外移動致使蓋上的物塊滑落人污水井中的可能*，有人做了一個實驗：將一個可視爲質點、質量爲m的硬橡膠塊置於塑料蓋的圓心處，給塑料蓋一個沿徑向的瞬間水平衝量，使之獲得一個水平向右的初速度。實驗結果是硬橡膠塊恰好與塑料蓋分離。設硬橡膠塊與塑料蓋間的動摩擦因數爲補，塑料蓋的質量爲M、半徑爲R，假設塑料蓋與地面之間的摩擦可忽略，且不計塑料蓋的厚度。
（1）塑料蓋的初速度大小爲多少？
（2）透過計算說明硬橡膠塊是落入井內還是落在地面上？
【回答】
（1）設塑料蓋的初速度爲v0，硬橡膠塊與塑料蓋恰好分離時，兩者的共同速度爲v，由系統動量守恆定律得：Mv0=（m+M）v ①
由系統能量關係可得：
②
由①、②解得
③
（2）設硬橡膠塊與塑料蓋恰好分離時，硬橡膠塊移動的位移爲x，
取硬橡膠塊分析，應用動能定理得：
④
由①、②、④可得：
⑤
因x<R，故硬橡膠塊將落入污水井內
知識點：機械能守恆定律
題型：計算題
