有两个完全相同的小滑块A和B,A沿光滑水平面以速度v o 与静止在平面边缘D点的B发生正碰,碰撞中无机械能损失。碰后口运动的轨迹为OD曲线,如图15所示。 (1)已知滑块质量为m,碰撞时间为△t,求碰撞过程中A对B平均冲力的大小 (2)为了研究物体从光滑抛物线轨道顶端无初速下滑的运动,特制做一个与日平抛轨道完全相同的光滑轨道,并将该轨道固定在与OD曲线重合的位置,让A沿该轨道无初速下滑(经分析,A下滑过程中不会脱离轨道)。
【正确答案】正确答案:(1)滑块A与B正碰,满足mv A +mv B =/nv o ②由①②,解得 V A =0,V B V o , 根据动量定理,滑块B满足F.△t=mv o 解得 (2)a.设任意点到O点竖直高度差为d。A、日由O点分别运动至该点过程中,只有重力做功,所以机械能守恒。选该任意点为势能零点,有E A =mgd,E B =mgd+ 由于 即ρ A BA下滑到任意一点的动量总和是小于B平抛经过该点的动量。 b.以O为原点,建立直角坐标系xOy,x轴正方向水平向右,γ轴正方向竖直向下,则对B有x=v o t, .B的轨迹方程 在M点x=y, 所以 ③ 因为A、B的运动轨迹均为OD曲线,故在任意一点,两者速度方向相同。 设日水平和竖直分速度大小分别为v Bz 肌和v By ,速率为v B ;A水平和竖直分速度大小分别为‰和V Ay ,速率为v A ,则 ④ B做平抛运动,故V Bx =v By ⑤ 对A由机械能守恒得 ⑥ 由④⑤⑥得 将③代入得
【答案解析】