Question

【題目】如圖所示，在同一豎直面上，質(zhì)量為2m的小球A靜止在光滑斜面的底部，斜面高度為H＝2L．小球受到彈簧的彈性力作用后，沿斜面向上運(yùn)動(dòng)．離開斜面后，運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)與靜止懸掛在此處的小球B發(fā)生彈性碰撞（碰撞過程無動(dòng)能損失），碰撞后球B剛好能擺到與懸點(diǎn)O同一高度，球A沿水平方向拋射落在水平面C上的P點(diǎn)，O點(diǎn)的投影O/與P的距離為L/2．已知球B質(zhì)量為m，懸繩長(zhǎng)L，視兩球?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，求：

（1）球B在兩球碰撞后一瞬間的速度大小；

（2）球A在兩球碰撞前一瞬間的速度大小；

（3）彈簧的彈性力對(duì)球A所做的功。

Answer 1

【答案】（1）

（2）

（3）

【解析】試題分析：兩球碰撞過程滿足動(dòng)量守恒定律，B球上升過程滿足機(jī)械能守恒定律或動(dòng)能定理，A球碰撞后做平拋運(yùn)動(dòng)，A球從彈起到與B球碰撞可用動(dòng)能定理．

（1）碰撞后，根據(jù)機(jī)械能守恒定律，對(duì)B球有：

解得：

（2）A、B球碰撞有：

解得：，

（3）碰后A球做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)平拋高度為y，有：，

解得：y＝L

對(duì)A球應(yīng)用動(dòng)能定理得：

解得：