(1)B球下摆机械能守恒,则得:
2mg•2L=$frac{1}{2}$×$2m{v}_{0}^{2}$
得:v0=2$sqrt{gL}$
根据牛顿第二定律:F-2mg=2m$frac{{v}_{0}^{2}}{2L}$
代人解得:F=6mg
(2)B球与A球碰撞,系统的动量和机械能守恒,取水平向右为正方向,则有:
2mv0=2mv1+mv2;
$frac{1}{2}$×2mv02=$frac{1}{2}$×2mv1+$frac{1}{2}$mv22;
联合解得:v2=$frac{4}{3}{v}_{0}$
A球上升时小车随之向右运动,系统水平方向动量守恒和机械能守恒,到最大高度时A球与小车速度相同,则有:
mv2=(m+M)v
$frac{1}{2}$mv22=$frac{1}{2}$(m+M)v2+mgh
联合解得:h=$frac{32ML}{9(M+m)}$
答:
(1)球B在最低点时速度大小是2$sqrt{gL}$,细绳拉力的大小是$frac{4}{3}{v}_{0}$;
(2)碰撞作用后A球上升的最大高度h是$frac{32ML}{9(M+m)}$.