题目内容
【题目】如图所示，竖直平面内有一半径为R的
光滑圆弧轨道，其末端与足够长的水平轨道平滑连接，一质量为m的小球P从圆弧轨道顶端由静止开始沿轨道下滑，在圆弧轨道末端与质量为2m的静止小球Q发生对心碰撞。小球P、Q与水平轨道间的动摩擦因数均为
=0.5，重力加速度大小为g。假设小球P、Q间的碰撞为完全弹性碰撞，碰撞时间极短。求：
（1）碰撞后瞬间小球P对圆弧轨道末端的压力大小；
（2）小球P、Q均停止运动后，二者之间的距离。
【答案】（1）
（2）
【解析】
（1）小球P由开始下滑到低端的过程：
两球碰撞过程动量守恒，机械能守恒，则：
；
；
联立解得：
；
小球P碰后在圆弧轨道末端：
解得
则由牛顿第三定律可知，碰撞后瞬间小球P对圆弧轨道末端的压力大小为
（2）小球P滑上圆弧轨道后，返回到低端的速度仍为v1，方向向左，则向左滑行的距离：
解得
小球Q向左滑行的距离：
解得
，
则小球P、Q均停止运动后，二者之间的距离
。
练习册系列答案
相关题目
