题目内容
【题目】如图所示,半径为R的四分之一圆弧轨道,在底端N点与水平面相切,质量为m1=m的小球A从圆弧顶端无初速度释放,与静止于N点,质量为m2=3m的铁质小球B发生对心弹性碰撞,碰后小球B靠近静止于水平面上的一带有磁性装置的物体时,被磁性装置接受,该物体的总质量为m3=12m,自动投放球装置保障N点总有一个与B球完全相同的小球静止待碰,忽略一切摩擦力,已知重力加速度为g,求:
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(1)小球A第一次与B碰前的瞬间所受支持力的大小及物体接收第一个小球B后的速度大小;
(2)通过计算判定带磁性装置的物体能否接收到第三个小球;
(3)A球从释放到最终静止,在碰撞过程中所受外力的总冲量大小。
【答案】(1)
(2)不能追上(3)![]()
【解析】(1)根据动能定理
,
由牛顿第二定律
,
解得![]()
小球A、B第一次弹性碰撞
,
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解得
, ![]()
第一个小球追上物体
,
解得![]()
(2)小球A碰后反向,滑上圆弧轨道后滑回N点, ![]()
发生第二次碰撞,规律重复
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,
解得![]()
规律重复
,
,因此不能追上
(3)由动量定理![]()
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