Question

如圖所示，小球A從半徑為R＝0.8 m的1/4光滑圓弧軌道的上端點以v₀＝3 m/s的初速度開始滑下，到達光滑水平面上以后，與靜止于該水平面上的鋼塊B發生碰撞，碰撞后小球A被反向彈回，沿原路進入軌道運動恰能上升到它下滑時的出發點(此時速度為零)．設A、B碰撞機械能不損失，g取10 m/s²，求：
(1)小球A剛滑上水平面的速度．
(2)A和B的質量之比．

Answer 1

(1)設小球A剛滑上水平面的速度為v_A，應用機械能守恒可得：
mv＋mgR＝mv      v_A＝＝5 m/s.
(2)設A、B相碰后的速度大小分別為v_A′、v_B′，由題意可知：mv_A′²＝mgR，得v_A′＝4 m/s
由碰撞過程中的動量、動能均守恒可得m_Av_A＝m_Bv_B′－m_Av_A′
m_Av＝m_Bv_B′²＋m_Av_A′²
代入數據可聯立求出m_A∶m_B＝1∶9.

略