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...

問題詳情：

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=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，碰撞後小球A能在豎直面內做圓周運動．（g取10m/s2）求：

①碰撞後瞬間小球A的速度多大；

②小球從碰撞後到最高點的過程中所受合外力的衝量的大小．

【回答】

解：①設向左為正方向，對於碰撞過程由動量守恆定律可得：

mvB=mv1+Mv2

由能量守恆定律可得：

mvB2=Mv22+mv12

聯立代入資料解得：

V2=4m/s；

（2）對小球的擺動過程由機械能守恆定律可得：

﹣Mg•2R=Mv2′2﹣Mv22

解得：v2′=2m/s，方向水平向右；

對上升過程由動量定理可知：

I=Mv2′﹣Mv2=﹣0.8×2﹣0.8×4=﹣4.8kg•m/s；

答：（1）碰後A的速度為4m/s；

（2）A球上擺過程中合外力的衝量為﹣4.8kg•m/s；

知識點：專題五 動量與能量

題型：計算題