问题
计算题
小球A和B的质量分别为mA和mB,且mA>mB。在某高度处将A和B先后从静止释放小球A与水平地面碰撞后向上弹回,在释放处下方与释放处距离为H的地方恰好与正在下落的小球B发生正碰。设所有碰撞都是弹性的,碰撞时间极短。求小球A、B碰撞后B上升的最大高度。
答案
解:根据题意,由运动学规律可知,小球A与B碰撞前的速度大小相等,设均为v0。由机械能守恒有
①
设小球A与B碰撞后的速度分别为v1和v2,以竖直向上方向为正,由动量守恒有
mAv0+mB(-v0)=mAv1+mBv2 ②
由于两球碰撞过程中能量守恒,故
③
联立②③式得 ④
设小球B能上升的最大高度为h,由运动学公式有 ⑤
由①④⑤式得 ⑥