Question

【題目】如圖所示，木塊A和四分之一光滑圓軌道B靜置于光滑水平面上，A、B質量mA＝mB＝2.0kg。現讓A以v0＝4m/s的速度水平向右運動，之后與墻壁發生彈性碰撞（碰撞過程中無機械能損失），碰撞時間為t＝0.2s。取重力加速度g＝10m/s2．求：

①A與墻壁碰撞過程中，墻壁對木塊平均作用力的大小；

②A滑上圓軌道B后，到達最大高度時與B的共同速度大小.

Answer 1

【答案】(1) F＝80N (2) v1＝2m/s

【解析】

①以水平向左為正方向，A與墻壁碰撞過程，無機械能能損失，則以原速率彈回，對A，由動量定理得：Ft＝mAv0﹣mA（﹣v0），

代入數據解得：F＝80N；

②A滑上圓軌道B后到達最大高度時，AB速度相等，設A、B的共同速度為v，系統在水平方向動量守恒，以向左為正方向，由動量守恒得：mAv0＝（mA+mB）v1，

代入數據解得：v1＝2m/s；