在光滑的水平面上,静止放置着直径相同的小球A和B,它们的质量分别为m和3m,两球之间的距离为L.现用一大小为F的水平恒力始终作用到A球上,A球从静止开始向着B球方向运动,如
◎ 题目
在光滑的水平面上,静止放置着直径相同的小球A和B,它们的质量分别为m和3m,两球之间的距离为L.现用一大小为F的水平恒力始终作用到A球上,A球从静止开始向着B球方向运动,如图所示,设A球与B球相碰的时间极短、碰撞过程没有机械能损失,碰撞后两球仍在同一直线上运动.求: (1)A球第一次碰撞B球之前瞬间的速度. (2)A球到第二次碰撞B球之前,A球通过的总路程S. |
◎ 答案
(1)设A球的加速度为a,第一次碰到B球瞬间速度为v1,则F=ma①
解得ν1=
(2)两球碰撞过程动量守恒(取向右方向为正方向),得mv1=mvA1'+3mνB1'④ 碰撞过程没有机械能损失,得
解得两球第一次的速度v
碰后A球先向左匀减速运动,再向右匀加速运动,直到第二次碰撞B球. 设碰后A球向左运动的最大距离为SA2,则
解得SA2=
设两球第一次碰后到第二次碰前经过的时间为t2,两球的位移都为S2,有S2=ν
解得t2= |