题目内容
现有光滑的轨道ABC,其中AB部分是水平的,上面有大小相等两球a和b,b球静止,a球质量是2kg,b球4kg,a球正以速度υ0=7m/s向右运动,与b球发生了碰撞.已知碰撞时间是t=0.01s,b球被碰后沿BC曲面上升的最大高度H=0.8m.
求:
(1)b球给a球的平均作用力多大(g=10m/s2);
(2)通过计算说明碰撞过程中a、b组成的系统机械能是否守恒?
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140610/201406102228426094282.png)
求:
(1)b球给a球的平均作用力多大(g=10m/s2);
(2)通过计算说明碰撞过程中a、b组成的系统机械能是否守恒?
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140610/201406102228426094282.png)
对b球被碰后沿BC曲面上升的过程运用动能定理得:
0-
mbvb2=-mbgh
解得:vb=4m/s
在碰撞过程中动量守恒,根据动量守恒定律得:
mav0=mava+mbvb
解得:va=-1m/s
对a球运用动量定理得:
Ft=mava-mav0
解得:F=-1600N
即b球给a球的平均作用力为1600N;
(2)碰撞前ab的动能之和为:Ek1=
mav02=49J
碰撞后ab的动能之和为:Ek2=
mava2+
mbvb2=33J
因为Ek1>Ek2
所以碰撞过程中a、b组成的系统机械能不守恒.
答:(1)b球给a球的平均作用力为1600N;
(2)碰撞过程中a、b组成的系统机械能不守恒.
0-
1 |
2 |
解得:vb=4m/s
在碰撞过程中动量守恒,根据动量守恒定律得:
mav0=mava+mbvb
解得:va=-1m/s
对a球运用动量定理得:
Ft=mava-mav0
解得:F=-1600N
即b球给a球的平均作用力为1600N;
(2)碰撞前ab的动能之和为:Ek1=
1 |
2 |
碰撞后ab的动能之和为:Ek2=
1 |
2 |
1 |
2 |
因为Ek1>Ek2
所以碰撞过程中a、b组成的系统机械能不守恒.
答:(1)b球给a球的平均作用力为1600N;
(2)碰撞过程中a、b组成的系统机械能不守恒.
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
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