如图所示,质量为0.3kg的小车静止在足够长的光滑轨道上,小车下面挂一质量为0.1kg的小球B,在旁边有一支架被固定在轨道上,支架上O点悬挂一质量也为0.1kg的小球A。两球球

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,质量为0.3kg的小车静止在足够长的光滑轨道上,小车下面挂一质量为0.1kg的小球B,在旁边有一支架被固定在轨道上,支架上O点悬挂一质量也为0.1kg的小球A。两球球心至悬挂点的距离L均为0.2m,当两球静止时刚好相切,两球球心位于同一水平线上,两悬线竖直并相互平行。将A球向左拉至悬线水平时由静止释放与B球相碰,碰撞过程中无机械能损失,两球相互交换了速度,取。求:

(1)碰撞后B球上升的最大高度。
(2)小车能获得的最大速度。

◎ 答案

(1)0.15m(2)1m/s

◎ 解析

本题考查连接体碰撞问题,在小球下落过程中机械能守恒,求出A到达最低点时速度再由动量守恒定律、机械能守恒定律求出上升的高度
(1)A球下落过程,由动能定理有
mAgl=mAv12/2                     2分
AB碰撞后瞬间,B的速度v2= v1
对B和车系统,在水平方向有mBv2=(M+mB)v        2分
由机械能守恒定律有  mBv22/2="(" M+mB) v2/2+mBgh.   2分
解得  h=0.15m                                                   1分
(2)  B回到最低点时,小车有最大速度vm
对B和车系统,在水平方向有mBv2= mBv3+Mvm                                              2分
由机械能守恒定律有mBv22/2= mBv32/2+ Mvm2/2    2分
所以  vm=1m/s                                1分

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,质量为0.3kg的小车静止在足够长的光滑轨道上,小车下面挂一质量为0.1kg的小球B,在旁边有一支架被固定在轨道上,支架上O点悬挂一质量也为0.1kg的小球A。两球球…”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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