题目内容
如图,abc是光滑的轨道,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=0.30m。质量m=0.20kg的小球A静止在轨道上,另一质量M=0.60kg、速度v0=5.5m/s的小球B与小球A正碰。已知相碰后小球A经过半圆的最高点c落到轨道上距b点为处,重力加速度g=10m/s2,求:(1)碰撞结束后,小球A和B的速度的大小。
(2)试论证小球B是否能沿着半圆轨道到达c点。
解:(1)以v1表示小球A碰后的速度,v2表示小球B碰后的速度,表示小球A在半圆最高点的速度,t表示小球A从离开半圆最高点到落在轨道上经过的时间,则有 ① ② ③ ④由①②③④求得代入数值得,(2)假定B球刚能沿着半圆轨道上升到c点,则在c点时,轨道对它的作用力等于零。以vc表示它在c点的速度,vb表示它在b点相应的速度,由牛顿定律和机械能守恒定律,有解得 代入数值得 由,所以小球B不能达到半圆轨道的最高点。
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