如图所示,半径为R的14的光滑圆弧轨道竖直放置,底端与光滑的水平轨道相接,质量为m2的小球B静止光滑水平轨道上,其左侧连接了一轻质弹簧,质量为m1的小球A自圆弧轨道的顶端
◎ 题目
如图所示,半径为R的
(1)小球A撞击轻质弹簧的过程中,弹簧的最大弹性势能为多少? (2)要使小球A与小球B能发生二次碰撞,m1与m2应满足什么关系? |
◎ 答案
(1)设A球到达圆弧底端时的速度为v0, 根据机械能守恒定律有:mgR=
当A、B两球速度相同时,弹簧的弹性势能最大,设共同速度为v 根据动量守恒定律有:m1v0=(m1+m2)v ②, 根据机械能守恒定律有:EPm=
联立①②③解得:EPm=
(2)设A、B碰撞后的速度分别为v1和v2, 根据动量守恒定律有:m1v0=m1v1+m2v2 ⑤, 根据机械能守恒定律有:
联立⑤⑥解得:v1=
要使A、B两球能发生二次碰撞,必须满足|v1|>v2 ⑨, 则有:- |