如图所示,在水平桌面上固定着一个光滑圆轨道,在轨道的B点静止着一个质量为m2的弹性小球乙,另一个质量为m1的弹性小球甲以初速v0运动,与乙球发生第一次碰撞后,恰在C点发生第二次碰撞.则甲、乙两球的质量之比m1:m2等于( )A. 5:3B. 9:1C. 1:7D. 2:3
问题描述:
如图所示,在水平桌面上固定着一个光滑圆轨道,在轨道的B点静止着一个质量为m2的弹性小球乙,另一个质量为m1的弹性小球甲以初速v0运动,与乙球发生第一次碰撞后,恰在C点发生第二次碰撞.则甲、乙两球的质量之比m1:m2等于( )
A. 5:3
B. 9:1
C. 1:7
D. 2:3
答
设碰撞后m1、m2的速度分别为v1、v2.第一种情况:m1小球由A到B撞m2,且m1碰撞后反向,以v0方向为正,由动量守恒定律得:m1v0=m2v2-m1v1…①因为恰在C点发生第二次碰撞,m1运动34周,m2运动14周,而在相同时间内,线...
答案解析:m1小球可能直接由A到B与m2小球碰撞,也可能由A到D到C再到B与m2小球碰撞,碰撞过程遵守动量守恒和机械能守恒,由两大守恒列方程得到碰撞后速度关系式,再由圆周知识确定碰撞后速度大小之比,再求解质量之比.
考试点:动量守恒定律;牛顿第二定律;向心力;机械能守恒定律.
知识点:本题碰撞前小球m1的运动方向可能存在两种情况,碰撞遵守动量守恒和机械能守恒.关键是根据圆周运动知识的规律研究碰撞后速度的关系.