Question

【題目】如圖所示，豎直平面內有一長L＝0.3m的輕繩，上端系在釘子上，下端懸掛質量M＝0.8kg的小球A，細線拉直且小球恰好靜止在光滑水平面上．一質量m＝0.2kg的小球B以速度v0＝10m/s水平向左運動，與小球A發生對心碰撞，碰撞過程中無機械能損失，碰撞后小球A能在豎直面內做圓周運動。（g取10m/s2）求：

（1）碰撞后瞬間小球A的速度多大；

（2）小球A從碰撞后運動到最高點時輕繩的彈力大小。

Answer 1

【答案】（1）4m/s；（2）N。

【解析】

（1）AB發生彈性碰撞，由動量守恒定律和機械能守恒定律有：

①

②

聯立①②解得：v2＝4m/s③

（2）小球A從碰撞后到最高點的過程，由機械能守恒定律有：

④

在最高點由牛頓第二定律有：

⑤

聯立③④⑤解得：T＝N。