Question

【題目】如圖所示，固定的光滑軌道MON的ON段水平，且與MO段平滑連接。將質量為m的小球a從M處由靜止釋放后沿MON運動，在N處與質量也為m的小球b發生正碰并粘在一起。已知MN兩處的高度差為h，碰撞前小球b用長為h的輕繩懸掛于N處附近。兩球均可視為質點，且碰撞時間極短，重力加速度為g。

(1)求兩球碰撞前瞬間小球a的速度大小；

(2)求兩球碰撞后的速度大小；

(3)求碰撞后輕繩受到的拉力。

Answer 1

【答案】(1) (2) (3),方向豎直向下

【解析】⑴設兩球碰撞前瞬時小球a的速度大小為vN

根據機械能守恒定律有

解得：；

(2) 設碰撞后兩球的速度大小為v

由動量守恒定律有 　

解得：；

(3) 兩球碰撞后一起做圓周運動。設輕繩拉力為T

根據牛頓第二定律有

解得T＝3mg

根據牛頓第三 定律有：T’=T＝3mg 方向：豎直向下。