摘要:15. 如右图.半径为R的光滑圆形轨道固定在竖直面内.小球A.B质量分别为m.3m.A球从左边某高处由静止释放.并与静止于A轨道最低点的B球相撞.碰撞后A球被反向弹回.且A.B球能达到的最大高度均为R.重力加速度为g.试求: (1)碰撞刚结束时B球对轨道的压力大小, (2)通过计算说明.碰撞过程中.A.B球组成的系统有无机械能损失?若有损失.求出损失了多少? [解析] (1)因A.B球能达到的最大高度均为R.由机械能守恒定律.得到碰撞后小球的速度大小为: mv2=mgR. vA=vB=. 设B球受到的支持力大小为FN.根据牛顿第二定律:FN-3mg=3m.得FN=mg. 由牛顿第三定律.小球B对轨道的压力大小为:F′N=FN=mg. (2)设A球碰前的速度方向为正方向.碰撞过程满足动量守恒定律. mv0=-mvA+3mvB 代入vA与vB的值.有:v0= 碰前系统的机械能E1=mv-mgR. 碰后系统的机械能为E2=mgR+3mgR=mgR. 故.E1=E2.无机械能损失. [答案] (1)mg (2)无机械能损失

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