设AB碰撞后的共同速度为v1,由动量守恒定律mv0?2mv1 11碰撞过程中的机械能损失为?E?mv02?(2m)v12
22?E?1m?2r2 4
(3)AB能与弹簧相碰,则
1?2mv12???2mgl 2不能返回道P点左侧
1?2mv12???2mg?2l 222?gl4?gl???解得 rrAB在的Q点速度为v2,AB碰后到达Q点过程,由动能定理
112 ???2mgl??2mv2?2mv12?22AB与弹簧接触到压缩最短过程,由能量守恒
2Ep??2mv2
12m(?2r2?8?gl)整理可以得到:Ep?
4
6.如图所示,内壁光滑半径为R的圆形轨道,固定在竖直平面内。质量为m1的小球静止在轨道最低点,另一质量为m2的小球(两小球均可视为质点)从内壁上与圆心O等高的位置由静止释放,运动到最低点时与m1发生碰撞并粘在一起。求:
5
(1)小球m2刚要与m1发生碰撞时的速度大小;
(2)碰撞后,m1?m2能沿内壁运动所能达到的最大高度(相对碰撞点)。
2m2R【答案】(1)2gR (2) 2(m1?m2)【解析】(1)设小球m2刚要与m1发生碰撞时的速度大小为v0,由机械能守恒定律,得m2gR=解得v0=2gR.②
12m2v0① 2
7.如图,质量m1=0.45 kg的平顶小车静止在光滑水平面上,质量m2=0.5 kg的小物块(可视为质点)静止在车顶的右端。一质量为m0=0.05 kg的子弹以水平速度v0=100 m/s射中小车左端并留在车中,最终小物块相对地面以2 m/s的速度滑离小车。已知子弹与车的作用时间极短,小物块与车顶面的动摩擦因数μ=0.8,认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。取g=10 m/s,求:
2
(1)子弹相对小车静止时小车速度的大小;
6