如圖所示,A、B兩球質(zhì)量均為m,其中B套在懸掛的細繩上,A球懸掛在繩的下端剛好不滑動,稍有擾動A就與繩分離。A球離地高度為h,A、B兩球開始時在繩上的間距也為h。B球釋放后由靜止沿繩勻加速下滑,與A球相碰后粘在一起(碰撞時間極短)。并滑離繩子。若B球沿繩下滑的時間是A、B一起下落到地面時間的2倍。重力加速度為g。不計兩球大小及空氣阻力,求:
(1)A、B兩球碰撞后粘在一-起瞬間速度大小。
(2)從B球開始釋放到兩球粘在–起下落,A、B兩球組成的系統(tǒng)損失的機械能為多少?
解析:這里運動過程有兩個,小球B在繩上運動和兩小球一起自由下落運動,這個題目最容易錯的就是認為小球B在繩上做自由落體運動,加速度為g,其實不是。設碰撞后兩球共同速度為V‘,A、B一起下落到地面時間為t。
兩球在碰撞的瞬間動量守恒:mVB=2mV‘
對B求在繩上運動過程分析:h=2tVB/2
兩小球一起自由下落運動:h=V‘t+gt2/2
聯(lián)立以上三式可得:V‘=√gh/2
第二問根據(jù)能量守恒既可以得出:mgh—2mV‘2/2=3mgh/4