問題詳情:
如圖所示,圓管構成的半圓形軌道豎直固定在水平底面上,軌道半徑R,MN爲直徑且與水平面垂直,直徑略小於圓管內徑的小球A以某速度衝進軌道,到達半圓軌道最高點M 時與靜止於該處的質量爲與A 相同的小球B 發生碰撞,碰後兩球粘在一起飛出軌道,落地點距N 爲 2R .重力加速度爲,忽略圓管內徑,空氣阻力及各處摩擦均不計,求
(1)粘合後的兩球從飛出軌道到落地的時間;
(2)小球A衝進軌道時速度v的大小.
【回答】
(1)(2)
【解析】
(1)粘合後的兩球飛出軌道後做平拋運動,豎直方向分運動爲自由落體運動,
有 …①
解得: …②
(2)設球A的質量爲m,在N點速度爲v,與小球B碰撞前速度大小爲v1,把球A衝進軌道最低點時的重力勢能定爲0,由機械能守恆定律知 …③
設碰撞後粘合在一起的兩球速度大小爲v2,則
由動量守恆定律知 …④
綜合②③④式得:
知識點:機械能守恆定律
題型:解答題