题目内容
【题目】如图所示,粗糙的水平面连接一个竖直平面内的半圆形光滑轨道,其半径为R=0.1m,半圆形轨道的底端放置一个质量为m=0.1kg的小球B,水平面上有一个质量为M=0.3kg的小球A以初速度v0=4.0m/s开始向着木块B滑动,经过时间t=0.80s与B发生弹性碰撞。设两小球均可以看作质点,它们的碰撞时间极短,且已知木块A与桌面间的动摩擦因数μ=0.25,求:
(1)两小球碰前A的速度;
(2)球碰撞后A,B的速度大小;
(3)小球B运动到最高点C时对轨道的压力。
【答案】(1);(2),;(3),方向竖直向上
【解析】
(1)碰前对A由动量定理有
解得
(2)对A、B研究,碰撞前后动量守恒,即
碰撞前后动能保持不变
联立解得
(3)因为B球在轨道上机械能守恒,则有
解得
在最高点C对小球B有
解得
由牛顿第三定律知:小球对轨道的压力大小为,方向竖直向上。
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