题目
某同学研究碰撞问题,设计了如图35-2所示的装置。天花板下用等长轻细线竖直悬挂两弹性小球,球大小可以忽略,细线长度为R,A球质量为m,B球质量为M,其中M = 3m,重力加速度为g . 现将A球拉至水平位置,保持细线伸直、无张力(如图虚线所示),给A球以竖直向下的初速度,使A、B两球在最低点发生弹性正碰,发现A球刚好能弹回初始的水平位置。求: ① 碰撞后瞬间A的速度大小v1; ② 释放A球时初速度大小v .
答案:解:① A碰撞结束到弹回初始位置有: (2分) 得 (1分) ② A、B系统碰撞前后瞬间,系统动量守恒: (2分) 弹性碰撞,故碰撞过程能量守恒: (2分) 联立解得:,所以 从释放到碰撞前瞬间,A球机械能守恒: (2分) 解得: (1分)