如图所示,在竖直平面内固定着半径为R的半圆形轨道,小球B静止在轨道的最低点,小球A从轨道右端正上方3.5R处由静止自由落下,沿圆弧切线进入轨道后,与小球B发生弹性碰撞.碰

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动量守恒定律/2022-11-16 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,在竖直平面内固定着半径为R的半圆形轨道,小球B静止在轨道的最低点,小球A从轨道右端正上方3.5R处由静止自由落下,沿圆弧切线进入轨道后,与小球B发生弹性碰撞.碰撞后B球上升的最高点C,圆心O与C的连线与竖直方向的夹角为60°.若两球均可视为质点,不计一切摩擦,求A、B两球的质量之比mA:mB

◎ 答案

小球A从高处静止下落至轨道的最低点,
由机械能守恒定律得:mAg?(3.5R+R)=
1
2
mAv02
小球A与小球B发生弹性碰撞,动量守恒,机械能守恒,
以A、B两球组成的系统为研究对象,以A的初速度方向为正方向,
由动量守恒定律得:mAv0=mAvA+mBvB
由机械能守恒定律得:
1
2
mAv02=
1
2
mAvA2+
1
2
mBvB2
B球上升到最高点C,机械能守恒,
由机械能守恒定律得:
1
2
mBvB2=mBgR(1-cos60°),
解得:mA:mB=1:5.
答:A、B两球的质量之比为1:5.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,在竖直平面内固定着半径为R的半圆形轨道,小球B静止在轨道的最低点,小球A从轨道右端正上方3.5R处由静止自由落下,沿圆弧切线进入轨道后,与小球B发生弹性碰撞.碰…”主要考查了你对  【动量守恒定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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