问题 计算题

如图所示,质量均为m、可视为质点的A、B两物体紧挨着放在水平面上的O点,左边有竖直墙壁M,右边在P点与光滑的、半径为R的圆弧槽相连,MO=ON=R。A物体与水平面间的摩擦力忽略不计,B物体与水平面间的动摩擦因数为0.5。开始时两物体静止。现让A物体以初速度向左开始运动,设A与竖直墙壁、A与B均发生无机械能损失的碰撞。已知重力加速度为g。要使B物体第一次被A碰撞后,恰能上升至圆弧槽最高点P点,求:

(a)A物体的初速度为多少?

(b)B物体最终停在何处?

答案

(a) (b)

(a)因A 、B相互作用时无机械能损失同时动量也守恒,故A、B碰撞是一定在O点进行且速度互换。                                                 (3分)

要使B物体恰能上升至圆弧最高点P点,求A物体的初速度,即是求B物体在O点向右出发的速度。对B物体从O点至P点,由动能定理得:

                       (2分)

解之得                                           (1分)

(b)若不变,设B物体在ON间运动的总路程为s

对B物体用动能定理:                      (2分)

所以                

故B物体最终停在N点。                                      (1分)

单项选择题
多项选择题