如图所示,小球a、b用等长细线悬挂于同一固定点O,让球a静止下垂,将球b向右拉起,使细线水平。现从静止释放质量为m的小球b,两球碰后粘在一起向左摆动。已知

03-06
摘要: 如图所示,小球a、b用等长细线悬挂于同一固定点O,让球a静止下垂,将球b向右拉起,使细线水平。现从静止释放质量为m的小球b,两球碰后粘在一起向左摆动。已知,忽略空气阻力。求:
(1)小
如图所示,小球ab用等长细线悬挂于同一固定点O,让球a静止下垂,将球b向右拉起,使细线水平。现从静止释放质量为m的小球b,两球碰后粘在一起向左摆动。已知,忽略空气阻力。求:
(1)小球b摆到最低点且未与球a发生碰撞时细线的拉力大小;
(2)两球碰后粘在一起向左摆动的最大偏角。
 

 

 

 

 

 

参考答案:
解:(1)设细线长为L,摆到最低点且未与球a发生碰撞时细线的拉力大小为T,速率为v,由机械能守恒定律得:
        (2分)
由牛顿定律得:
      (2分)
联立两式得:T=3mg       (2分)
(2)设两球碰后粘在一起的共同速度为v′,以向左为正方向,由动量守恒定律得
 mbv=(ma+mb)v′      (2分)
                (2分)    
设两球共同向左运动到最高处时,细线与竖直方向的夹角为θ,由机械能守恒定律得
(ma+mb)v′2=(ma+mb)gL(1cos θ)     (2分)
联立得:    (2分)
即一起向左摆动的最大偏角为60度

 

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