Question

【题目】如图所示，AB为固定在竖直平面内的圆弧轨道，轨道末端B切线水平，质量ma=0.5kg的小球a用细线悬挂于O点，线长L=0.5m，细线能承受的最大拉力T=9N。质量mb=1kg的小球b从轨道上距底端B高度h=0.3m处由静止释放，与a球发生对心碰撞，碰后瞬间细线恰好被拉断。已知小球a、b落地的水平距离之比为2:1，g取10m/s2。

(1)细线被拉断瞬间小球a的速度；

(2)小球b在圆弧轨道上克服阻力所做的功W。

Answer 1

【答案】(1) (2)

【解析】(1)细线被拉断瞬间，对a球，由牛顿第二定律得 ①

由①式得va=2m/s

(2)设b球与a球碰前瞬间速度为vb，碰后瞬间b球速度为，

由动量守恒定律得： ②

由题意得 ③

由②③式得：

对b球，从A到B过程由动能定理得：

由④式得：