题目内容
如图所示。质量为m的小球A放在光滑水平轨道上,小球距左端竖直墙壁为s。另一个质量为M=3m的小球B以速度v0沿轨道向左运动并与A发生正碰,已知碰后A球的速度大小为1.2v0,小球A与墙壁的碰撞过程中无机械能损失,两小球均可视为质点,且碰撞时间极短。求:(1)两球发生第一次碰撞后小球B的速度大小和方向。(2)两球发生碰撞的过程中A球对B球做功的大小。(3)两球发生第二次碰撞的位置到墙壁的距离
(1)0.6 v0 ;方向与B球碰撞前的速度方向相同 (2)0.96mv02 (3)
解析:
(1)A、B两球碰撞过程动量守恒,即Mv0=MV+mv (2分)
根据已知:M=3m,v = 1.2v0 解得V = 0.6 v0
方向与B球碰撞前的速度方向相同。(3分)
(2)A球对B球所做功的大小等于B球动能的减少量
所以A球对B球所做功的大小为:W=Mv02-MV2=0.96mv02 ………(3分)
(3)设A、B两球发生第二次碰撞的位置距墙壁为x,则A球以1.2v0的速度运动的距离为s+x,B球以0.6 v0运动的距离为s – x,A、B两球运动的时间相等,…(3分)
则有: …………(3分)
解得两球发生第二次碰撞的位置距墙壁: …………(2
分)
练习册系列答案
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如图所示,质量为M的楔形物块静止在水平地面上,其斜面的倾角为θ.斜面上有一质量为m的小物块,小物块与斜面之间存在摩擦.用恒力F沿斜面向上拉,使之匀速上滑.在小物块运动的过程中,楔形物块始终保持静止,则( )
A、地面对楔形物块的支持力为(M+m)g | B、地面对楔形物块的摩擦力为零 | C、楔形物块对小物块摩擦力可能为零 | D、小物块一定受到四个力作用 |