如图所示,光滑的水平轨道与半径R=0.5m的竖直放置的光滑半圆形轨道相切于M点,半圆形轨道最高点为N,质量mA...
问题详情:
如图所示,光滑的水平轨道与半径R=0.5m的竖直放置的光滑半圆形轨道相切于M点,半圆形轨道最高点为N,质量mA=0.1kg的小球A与质量mB=0.2kg的小球B一起以v0=2m/s的初速度向右运动,两球中间放有少许塑料*炸*,当两球运动到M点时,炸**,小球B恰好能通过最高点N后水平抛出,g=10m/s2,求:
①*后小球A的速度大小和方向
②小球B从轨道最低点M运动到最高点N的过程中所受合力的冲量.
【回答】
①小球B恰好通过最高点,重力提供向心力,
由牛顿第二定律得:mBg=mB,代入数据解得:vN=m/s,
从M到N过程,小球B的机械能守恒,由机械能守恒定律得:
mBvB2=mBg•2R+mBvN2,代入数据解得:vB=5m/s,
炸**过程A、B系统动量守恒,以向右为正方向,
由动量守恒定律得:(mA+mB)v0=mAvA+mBvB,
代入数据解得:vA=﹣4m/s,方向:水平向左;
②以向右为正方向,对小球B,由动量定理得:
I=mBvN﹣mBvB=0.2×(﹣)﹣0.2×5=﹣(+1)N•s,方向:水平向左;
答:①*后小球A的速度大小为4m/s,方向:水平向左.
②小球B从轨道最低点M运动到最高点N的过程中所受合力的冲量大小为:(+1)N•s,方向:水平向左.
知识点:专题五 动量与能量
题型:综合题
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