Question

水平台球桌面上母球A、目标球B和球袋洞口边缘C位于一条直线上，设A、B两球质量均为0.25kg且可视为质点，A、B间的距离为5cm，B、C间距离为x=160cm，因两球相距很近，为避免“推杆”犯规（球杆推着两球一起运动的现象），常采用“点杆”击球法（当球杆杆头接触母球的瞬间，迅速将杆抽回，母球在离杆后与目标球发生对心正碰，因碰撞时间极短，可视为完全弹性碰撞），设球与桌面的动摩擦因数为μ=0．5，为使目标球可能落入袋中，求：

①碰撞过程中A球对B球的最小冲量为多大（碰撞过程中的摩擦阻力可忽略不计）

②碰撞前瞬间A球的速度最小是多大

 

Answer 1

1kg·m/s 4m/s

【解析】

试题分析：Com]①设碰撞后瞬间B球能进入球袋的最小速度为vB，由动能定理得：

μmgx=0-=mvB2 解得vB=4m/s （2分）

由动量定理得：I=mvB=1kg·m/s （2分）

②设A碰撞前瞬间最小速度为vA，碰撞后瞬间为v，则：

由动量守恒定律得：mvA=mv+mvB （2分）

由机械能守恒得：mvA2=mv2+mvB2 （2分）

联立方程解得：vA=vB=4m/s，v=0 （1分）

考点：本题考查动量守恒定律。