Question

【题目】如图所示，abc 是光滑的固定轨道，其中 ab 是水平的，bc 为与 ab 相切的位于竖直平面内的半圆，半径 R=0.4m.质量 m=0.20 kg 的小球 A 静止在轨 道上，另一个与 A 球质量相等的小球 B 以 v0=5 m/s 的速度与小球 A 发生弹性碰 撞，已知相碰后小球 A 能够经过半圆的最高点 c，然后落到水平轨道上，重力加 速度 g 取 10 m/s2，求：

（1）碰撞结束时，小球 A 和 B 的速度.

（2）小球在 b 点对轨道的压力

（3）小球 A 落地点距 b 点的水平距离

Answer 1

【答案】（1）5m/s，0（2）14.5N（3）1.2m

【解析】（1）AB碰撞过程满足动量守恒和能量守恒，则：

联立解得：vA=5m/s，vB=0

（2）在b点，根据牛顿定律：

解得：FN=14.5N

（3）小球从b点到c点，由机械能守恒定律：

解得：vc=3m/s

小球做平抛运动：x=vct

解得：x=1.2m