题目内容
【题目】如图所示,在同一竖直面上,质量为2m的小球A静止在光滑斜面的底部,斜面高度为H=2L.小球受到弹簧的弹性力作用后,沿斜面向上运动.离开斜面后,运动到最高点时与静止悬挂在此处的小球B发生弹性碰撞(碰撞过程无动能损失),碰撞后球B刚好能摆到与悬点O同一高度,球A沿水平方向抛射落在水平面C上的P点,O点的投影O/与P的距离为L/2.已知球B质量为m,悬绳长L,视两球为质点,重力加速度为g,不计空气阻力,求:
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(1)球B在两球碰撞后一瞬间的速度大小;
(2)球A在两球碰撞前一瞬间的速度大小;
(3)弹簧的弹性力对球A所做的功。
【答案】(1)![]()
(2)![]()
(3)![]()
【解析】试题分析:两球碰撞过程满足动量守恒定律,B球上升过程满足机械能守恒定律或动能定理,A球碰撞后做平抛运动,A球从弹起到与B球碰撞可用动能定理.
(1)碰撞后,根据机械能守恒定律,对B球有:![]()
解得:![]()
(2)A、B球碰撞有:![]()
解得:
,![]()
(3)碰后A球做平抛运动,设平抛高度为y,有:
,![]()
解得:y=L
对A球应用动能定理得:![]()
解得:![]()
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