问题 问答题

如图所示,质量均为m的A、B两个弹性小球,用长为2l的不可伸长的轻绳连接.现把A、B两球置于距地面高H处(H足够大),间距为l,当A球自由下落的同时,B球以速度vo指向A球水平抛出.求:

(1)两球从开始运动到相碰,A球下落的高度.

(2)A、B两球碰撞(碰撞时无机械能损失)后,各自速度的水平分量.

(3)轻绳拉直过程中,B球受到绳子拉力的冲量大小.

答案

(1)设 A球下落的高度为h

l=v0t…..①

h=

1
2
gt2…②

联立①②得:

h=

gl2
2
v20
…③

(2)由水平方向动量守恒得:

mv0=mv'Ax+mv'Bx…④

由机械能守恒得:

1
2
m(v20+v2By)+
1
2
mv2Ay=
1
2
m(v
2AX
+v
2Ay
)+
1
2
m(v
2Bx
+v
2By

式中v′Ay=vAy        v′By=vBy

联立④⑤得:

v′Ax=v0

v′Bx=0

(3)由水平方向动量守恒得:

mv0=2m v′Bx

I=mv″Bx=

1
2
mv0

答:(1)A球下落的高度

gl2
2
v20

(2)v′Ax=v0,v′Bx=0,

(3)轻绳拉直过程中,B球受到绳子拉力的冲量

1
2
mv0

单项选择题
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