如图,小球a、b质量均为m,b球用长h的细绳(承受最大拉力为2.8mg)悬挂于水平轨道BC(距地高0.5h)的出口

2025-05-22 03:16:45
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回答1:

(1)设a球经C点时速度为vC,则由机械能守恒定律得
  mgh=

1
2
m
v

解得vC
2gh
,即a与b球碰前的速度为
2gh

(2)设b球碰后的速度为v,由动量守恒定律得
   mvC=(m+m)v
v=
1
2
vC
1
2
2gh

小球被细绳悬挂绕O摆动时,若细绳拉力为T,则由牛顿第二定律有
  T?2mg=2m
v2
h

解得T=3mg,则有T>2.8mg,细绳会断裂,小球做平抛运动.       
(3)设平抛的时间为t,则依据平抛运动的规律得
  0.5h=
1
2
gt2

t=
h
g

故落点距C的水平距离为S=vt=
1
2
2gh
×
h
g
2
2
h

即小球最终落到地面距C水平距离是
2
2
h

答:
(1)a与b球碰前瞬间的速度大小是
2gh

(2)a、b两球碰后,细绳会断裂.
(3)细绳断裂,小球在DE水平地面上的落点距C的水平距离是
2
2
h