Question

【題目】如圖所示，abc 是光滑的固定軌道，其中 ab 是水平的，bc 為與 ab 相切的位于豎直平面內的半圓，半徑 R=0.4m.質量 m=0.20 kg 的小球 A 靜止在軌 道上，另一個與 A 球質量相等的小球 B 以 v0=5 m/s 的速度與小球 A 發生彈性碰 撞，已知相碰后小球 A 能夠經過半圓的最高點 c，然后落到水平軌道上，重力加 速度 g 取 10 m/s2，求：

（1）碰撞結束時，小球 A 和 B 的速度.

（2）小球在 b 點對軌道的壓力

（3）小球 A 落地點距 b 點的水平距離

Answer 1

【答案】（1）5m/s，0（2）14.5N（3）1.2m

【解析】（1）AB碰撞過程滿足動量守恒和能量守恒，則：

聯立解得：vA=5m/s，vB=0

（2）在b點，根據牛頓定律：

解得：FN=14.5N

（3）小球從b點到c點，由機械能守恒定律：

解得：vc=3m/s

小球做平拋運動：x=vct

解得：x=1.2m