問題詳情:
如圖,質量為m的b球用長h的細繩懸掛於水平軌道BC的出口C處.質量也為m的小球a,從距BC高h的A處由靜止釋放,沿ABC光滑軌道滑下,在C處與b球正碰並與b粘在一起.已知BC軌道距地面有一定的高度,懸掛b球的細繩能承受的最大拉力為2.8mg.
試問:
①a與b球碰前瞬間的速度多大?
②a、b兩球碰後,細繩是否會斷裂?(要求通過計算回答)
【回答】
解:①設a球經C點時速度為vC,a球下滑過程機械能守恆,
則由機械能守恆得:mgh=mvC2,
解得:vC=,
即a與b球碰前的速度為:;
②設b球碰後的速度為v,a、b兩球碰撞過程系統動量守恆,
以a球的初速度方向為正方向,由動量守恆得:mvC=(m+m)v,
解得:v=,
小球被細繩懸掛繞O擺動時,若細繩拉力為T,
由牛頓第二定律得:T﹣2mg=2m,
解得:T=3mg>2.8mg,細繩會斷裂;
知識點:實驗:驗*動量守恆定律
題型:計算題