题目内容
如图所示，O为一水平轴．细绳上端固定于O轴，下端系一质量m=1.0kg的小球，原来处于静止状态，摆球与平台的B点接触，但对平台无压力，摆长为l=0.60m．平台高BD=0.80m．一个质量为M=2.0kg的小球沿平台自左向右运动到B处与摆球发生正碰，碰后摆球在绳的约束下做圆周运动，经最高点A时，绳上的拉力T恰好等于摆球的重力，而M落在水平地面的C点，DC=1.2m．求：质量为M的小球与摆球碰撞前的速度大小．
以摆球m为研究对象，在最高点时，对球受力分析，受重力mg和拉力T，由牛顿第二定律得：
mg+T=m
因T=mg
则：2mg=m
得：vA=
在摆球由最低点到最高点的过程中，根据机械能守恒定律得：
mg?2l+
m
=
m
解得：vB=
=
=6m/s．
对于小球M：碰撞后M做平抛运动，则有：
竖直方向：h=
gt2
水平方向：v=
代入解得，碰撞后M的速度大小为：v=3m/s
两球碰撞过程中，合外力为零，根据动量守恒定律得：
Mv0=Mv+mvB
代入解得，v0=6m/s
答：质量为M的小球与摆球碰撞前的速度大小为6m/s．
mg+T=m
| ||
| l |
因T=mg
则：2mg=m
| ||
| l |
得：vA=
| 2gl |
在摆球由最低点到最高点的过程中，根据机械能守恒定律得：
mg?2l+
| 1 |
| 2 |
| v | 2A |
| 1 |
| 2 |
| v | 2B |
解得：vB=
|
| 6gl |
对于小球M：碰撞后M做平抛运动，则有：
竖直方向：h=
| 1 |
| 2 |
水平方向：v=
| x |
| t |
代入解得，碰撞后M的速度大小为：v=3m/s
两球碰撞过程中，合外力为零，根据动量守恒定律得：
Mv0=Mv+mvB
代入解得，v0=6m/s
答：质量为M的小球与摆球碰撞前的速度大小为6m/s．
练习册系列答案
寒假创新型自主学习第三学期寒假衔接系列答案
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如图所示，O为一水平轴．细绳的一端固定于O点，下端系一质量m=1.0kg的小球，原来处于静止状态，摆球与平台的B点接触，但对平台无压力，摆长为L=0.6米．平台高BD=0.8米．一个质量为M=3.0kg的小球沿平台自左向右运动到B处与摆球发生正碰，碰后摆球在绳子的约束下做圆周运动，经最高点A时，绳子的拉力T恰好等于摆球的重力，而M落在水平地面的C点，DC=1.2米．求：
如图所示，O为一水平轴．细绳上端固定于O轴，下端系一质量m=1.0kg的小球，原来处于静止状态，摆球与平台的B点接触，但对平台无压力，摆长为l=0.60m．平台高BD=0.80m．一个质量为M=2.0kg的小球沿平台自左向右运动到B处与摆球发生正碰，碰后摆球在绳的约束下做圆周运动，经最高点A时，绳上的拉力T恰好等于摆球的重力，而M落在水平地面的C点，DC=1.2m．求：质量为M的小球与摆球碰撞前的速度大小．
如图所示，O为一水平轴，轴上系一长l=0.6m的细绳，细绳的下端系一质量m=1.0kg的小球（可视为质点），原来处于静止状态，球与平台的B点接触但对平台无压力，平台高h=0.80m，一质量M=2.0kg的小球沿平台自左向右运动到B处与小球m发生正碰，碰后小球m在绳的约束下做圆周运动，经最高点A点，绳上的拉力恰好等于摆球的重力，而M落在水平地面上的C点，其水平位移为s=1.2m，求质量为M的小球与m碰撞前的速度．（取g=10m/s2）
