高考题物理答案
1)当弹簧最短,也就是AB连在一起,速度相等时,此时,根据动量定理,有
m1V=(m1+m2)V '
解为v ' = m 1/(m 1+m2)×√( 2gr);
2)为了使球A与球B发生第二次碰撞,需要满足以下要求:
1,A从圆形轨道下滑后到达D点,速度VA > VB
2.a不能上升超过平行于o的C点的位置。
首先分析第一点。
根据机械能守恒定律,A与B碰撞后到达D点的速度与A从圆形轨道上滑下的速度相等且方向相反。因此,在A和B碰撞后,需要满足A的速度大于B的速度..
我们取一个临界态分析,就是碰撞后的|Va|=|Vb|这个时候,第二次碰撞就是不能发生。
这时,根据动量守恒定律:
m 1V = m 1(-Va)+M2Vb = m 1(-Va)+M2VA,其中负号表示Va与Vb相反;…………①
根据能量守恒定律有:
0.5m1V?=0.5m1Va?+0.5m2Va?………………②
解是m2=2m1,其中需要m2 > 2m1。
重新分析第二点
因为球A的初速度是√(2gR),也就是初动能是0.5m1V?=m1gR,也就是球A的初始动能刚好能上升到C点平行于O的位置,A和B碰撞后会有一部分能量转移到B,所以球A不可能上升到C点位置以上..
所以这个问题的答案是m2 > 2m1。