如图所示，竖直平面内有一长l=0.3m的轻绳，上端系在钉子上，下端悬挂质量M=0.8kg的小球A，细线拉直且小...

问题详情：

如图所示，竖直平面内有一长l=0.3m的轻绳，上端系在钉子上，下端悬挂质量M=0.8kg的小球A，细线拉直且小球恰好静止在光滑水平面上．一质量m=0.2kg的小球B以速度=10m/s水平向左运动，与小球A发生对心碰撞，碰撞过程中无机械能损失，碰撞后小球A能在竖直面内做圆周运动．（g取10m/s2）求：

①碰撞后瞬间小球A的速度多大；

②小球从碰撞后到最高点的过程中所受合外力的冲量的大小．

【回答】

解：①设向左为正方向，对于碰撞过程由动量守恒定律可得：

mvB=mv1+Mv2

由能量守恒定律可得：

mvB2=Mv22+mv12

联立代入数据解得：

V2=4m/s；

（2）对小球的摆动过程由机械能守恒定律可得：

﹣Mg•2R=Mv2′2﹣Mv22

解得：v2′=2m/s，方向水平向右；

对上升过程由动量定理可知：

I=Mv2′﹣Mv2=﹣0.8×2﹣0.8×4=﹣4.8kg•m/s；

答：（1）碰后A的速度为4m/s；

（2）A球上摆过程中合外力的冲量为﹣4.8kg•m/s；

知识点：专题五 动量与能量

题型：计算题